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Sistema Indireto de Abastecimento de Água Fria em Edificações, Exercícios de Hidrologia

Este documento explica o sistema indireto de abastecimento de água fria em edificações, incluindo suas vantagens e desvantagens, como a reserva de água, pressão constante e segurança, mas também custo e complexidade, risco de contaminação e espaço necessário. O texto também aborda a perda de carga nas instalações hidráulicas prediais, explicando as perdas de carga localizadas e distribuídas, e como elas são calculadas.

Tipologia: Exercícios

2024

Compartilhado em 07/04/2024

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FAP - FACULDADE DE PIRACANJUBA
SEMESTRE 2024/1 PROJETOS DE
INSTALAÇÕES HIDRAULICAS E SANITÁRIAS
PROF. MSc. DANILO GONÇALVES BATISTA
Assinatura: Matrícula:
1)
Defina com suas palavras instalações prediais de água fria.
2)
O tipo de abastecimento (distribuição) de água fria em uma edificação
pode ser realizado de distintas formas, sendo que as principais formas de
abastecimento no Brasil são: sistema direto, sistema indireto e o sistema misto.
Sabe- se que o sistema hidropneumático não é muito difundido no Brasil. Neste
contexto, explique com suas palavras como ocorre/funciona o sistema direto de
abastecimento de água fria. Cite também três vantagens do sistema direto e três
desvantagens deste sistema.
3)
O tipo de abastecimento (distribuição) de água fria em uma edificação
pode ser realizado de distintas formas, sendo que as principais formas de
abastecimento no Brasil são: sistema direto, sistema indireto e o sistema misto.
Sabe- se que o sistema hidropneumático não é muito difundido no Brasil. Neste
contexto, explique com suas palavras como ocorre/funciona o sistema indireto
de abastecimento de água fria. Cite também três vantagens do sistema indireto e
três desvantagens deste sistema.
Resolução:
As instalações prediais de água fria garantem o fornecimento de água potável para diversos
fins em uma edificação. O sistema é composto por uma rede de abastecimento, que inclui o
cavalete, o ramal predial, as colunas e ramais de distribuição. Além disso, possui acessórios como
o registro geral, hidrômetros, válvulas de retenção, filtros e a caixa d'água. Os pontos de consumo
incluem torneiras, vasos sanitários, chuveiros e máquinas de lavar. O dimensionamento e a
instalação devem seguir as normas da ABNT, como a NBR 5626, levando em consideração a
demanda de água, o número de pontos de consumo, a pressão da rede pública, entre outros. A
manutenção regular é fundamental para evitar problemas como vazamentos, entupimentos e
contaminação da água.
Resolução:
O sistema direto de abastecimento direto é aquele em que a água é fornecida
diretamente da rede pública para os pontos de consumo na edificação, sem passar por
um reservatório intermediário. A pressão da água é mantida pela própria pressão da rede
pública.
Vantagens do sistema direto
1. Simplicidade: O sistema direto é mais simples em termos de infraestrutura, pois
não requer a instalação de um reservatório.
2. Economia: Como não necessidade de um reservatório, os custos de
instalação e manutenção são reduzidos.
3. Qualidade da água: A água não fica armazenada, o que pode ajudar a manter
sua qualidade, pois reduz o risco de contaminação.
Desvantagens do sistema direto
1. Dependência da rede pública: Se houver uma interrupção no fornecimento de
água da rede pública, a edificação ficará sem água.
2. Variação de pressão: A pressão da água pode variar dependendo da demanda
na rede pública, o que pode afetar o fornecimento de água.
3. Falta de reserva: Em caso de emergências ou necessidades de grande volume
de água, a edificação não terá uma reserva disponível.
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SEMESTRE 2024/1 – PROJETOS DE INSTALAÇÕES HIDRAULICAS E SANITÁRIAS PROF. MSc. DANILO GONÇALVES BATISTA

  1. Defina com suas palavras instalações prediais de água fria.
  2. O tipo de abastecimento (distribuição) de água fria em uma edificação pode ser realizado de distintas formas, sendo que as principais formas de abastecimento no Brasil são: sistema direto, sistema indireto e o sistema misto. Sabe- se que o sistema hidropneumático não é muito difundido no Brasil. Neste contexto, explique com suas palavras como ocorre/funciona o sistema direto de abastecimento de água fria. Cite também três vantagens do sistema direto e três desvantagens deste sistema.
  3. O tipo de abastecimento (distribuição) de água fria em uma edificação pode ser realizado de distintas formas, sendo que as principais formas de abastecimento no Brasil são: sistema direto, sistema indireto e o sistema misto. Sabe- se que o sistema hidropneumático não é muito difundido no Brasil. Neste contexto, explique com suas palavras como ocorre/funciona o sistema indireto de abastecimento de água fria. Cite também três vantagens do sistema indireto e três desvantagens deste sistema. Resolução: As instalações prediais de água fria garantem o fornecimento de água potável para diversos fins em uma edificação. O sistema é composto por uma rede de abastecimento, que inclui o cavalete, o ramal predial, as colunas e ramais de distribuição. Além disso, possui acessórios como o registro geral, hidrômetros, válvulas de retenção, filtros e a caixa d'água. Os pontos de consumo incluem torneiras, vasos sanitários, chuveiros e máquinas de lavar. O dimensionamento e a instalação devem seguir as normas da ABNT, como a NBR 5626, levando em consideração a demanda de água, o número de pontos de consumo, a pressão da rede pública, entre outros. A manutenção regular é fundamental para evitar problemas como vazamentos, entupimentos e contaminação da água. Resolução: O sistema direto de abastecimento direto é aquele em que a água é fornecida diretamente da rede pública para os pontos de consumo na edificação, sem passar por um reservatório intermediário. A pressão da água é mantida pela própria pressão da rede pública. Vantagens do sistema direto
  1. Simplicidade: O sistema direto é mais simples em termos de infraestrutura, pois não requer a instalação de um reservatório.
  2. Economia: Como não há necessidade de um reservatório, os custos de instalação e manutenção são reduzidos.
  3. Qualidade da água: A água não fica armazenada, o que pode ajudar a manter sua qualidade, pois reduz o risco de contaminação. Desvantagens do sistema direto
  4. Dependência da rede pública: Se houver uma interrupção no fornecimento de água da rede pública, a edificação ficará sem água.
  5. Variação de pressão: A pressão da água pode variar dependendo da demanda na rede pública, o que pode afetar o fornecimento de água.
  6. Falta de reserva: Em caso de emergências ou necessidades de grande volume de água, a edificação não terá uma reserva disponível.

SEMESTRE 2024/1 – PROJETOS DE INSTALAÇÕES HIDRAULICAS E SANITÁRIAS PROF. MSc. DANILO GONÇALVES BATISTA

  1. O tipo de abastecimento (distribuição) de água fria em uma edificação pode ser realizado de distintas formas, sendo que as principais formas de abastecimento no Brasil são: sistema direto, sistema indireto e o sistema misto. Sabe- se que o sistema hidropneumático não é muito difundido no Brasil. Neste contexto, explique com suas palavras como ocorre/funciona o sistema misto de abastecimento de água fria. Resolução: O sistema indireto de abastecimento de água fria é aquele em que a água é fornecida da rede pública para um reservatório (geralmente localizado no topo da edificação) antes de ser distribuída para os pontos de consumo. A pressão da água é mantida pela gravidade, pois a água flui do reservatório para os pontos de consumo. Vantagens do sistema indireto:
  • Reserva de água: Em caso de interrupção no fornecimento de água da rede pública, a edificação ainda terá um suprimento de água disponível no reservatório.
  • Pressão constante: Como a pressão é mantida pela gravidade, a pressão da água tende a ser mais constante e não é afetada pelas variações na rede pública.
  • Segurança: O reservatório pode atuar como uma barreira adicional para a contaminação, pois a água pode ser tratada antes de ser distribuída para os pontos de consumo. Desvantagens do sistema indireto:
  • Custo e complexidade: A instalação e manutenção de um reservatório podem aumentar o custo e a complexidade do sistema de abastecimento de água.
  • Qualidade da água: Se o reservatório não for adequadamente mantido, pode haver um risco de contaminação da água.
  • Espaço: Um reservatório requer espaço, o que pode ser um desafio em edifícios com espaço limitado. Resolução: O sistema misto de abastecimento de água fria é uma combinação dos sistemas direto e indireto. Ele é comumente usado em edifícios de vários andares, onde a pressão da rede pública pode não ser suficiente para abastecer os andares superiores. Um exemplo de sistema misto, a água é fornecida diretamente da rede pública para os andares inferiores, que estão ao alcance da pressão da rede. Isso é conhecido como o sistema direto. Para os andares superiores, a água é bombeada para um reservatório no topo do edifício e depois distribuída por gravidade. Isso é conhecido como o sistema indireto. Desta forma, o sistema misto garante que todos os pontos de consumo no edifício tenham um fornecimento adequado de água, independentemente da sua localização em relação à altura do edifício. Além disso, o sistema misto também permite que o edifício tenha um suprimento de água em caso de interrupção do serviço da rede pública, graças ao reservatório no topo do edifício.

SEMESTRE 2024/1 – PROJETOS DE INSTALAÇÕES HIDRAULICAS E SANITÁRIAS PROF. MSc. DANILO GONÇALVES BATISTA

  1. As figuras abaixo (Figura A, Figura B e Figura C) ilustram três conexões empregadas nas instalações hidráulicas prediais de água fria, quais são elas? Figura A Figura B Figura C
  2. As figuras abaixo (Figura A, Figura B e Figura C) ilustram três conexões empregadas nas instalações hidráulicas prediais de água fria, quais são elas? Figura A Figura B Figura C
  3. Com relação às Instalações Prediais de Água Fria, explique com suas palavras o que é um barrilhete.
  4. Com relação às Instalações Prediais de Água Fria, explique com suas palavras o que é uma coluna de distribuição. Resolução: Um barrilete é um conjunto de tubulações localizado na saída da caixa d'água ou reservatório, responsável por distribuir a água para as diversas colunas de distribuição que levam a água para os pontos de consumo na edificação. O barrilete geralmente é dimensionado para permitir o fluxo adequado de água para todas as partes do edifício, considerando a demanda máxima de água. Ele também pode incluir válvulas que permitem isolar partes do sistema para manutenção ou em caso de vazamentos. Além disso, o barrilete pode ser equipado com medidores de vazão ou outros dispositivos de controle e monitoramento.

SEMESTRE 2024/1 – PROJETOS DE INSTALAÇÕES HIDRAULICAS E SANITÁRIAS PROF. MSc. DANILO GONÇALVES BATISTA

  1. Com relação às Instalações Prediais de Água Fria, explique com suas palavras o que são as instalação elevatória. QUESTÕES VARIADAS – REVER EXERCÍCIOS RESOLVIDOS E DISCUTIDOS EM SALA
  2. Sabe-se que no Método dos comprimentos virtuais ou equivalentes leva-se em consideração que as peças e conexões podem ser substituídas (no cálculo) por comprimentos virtuais de tubulação que resultem na mesma perda de carga, ou seja, a conexão é substituída por um comprimento de tubo, de mesmo diâmetro, no qual a perda de carga linear é igual a perda de carga localizada. Em outras palavras, o método consiste em se adicionar ao comprimento real da tubulação um comprimento extra (o chamado comprimento equivalente), que corresponde ao mesmo valor de perda de carga que seria causado pelas peças especiais que compõem a tubulação. Desta forma, cada singularidade da tubulação corresponde a certo comprimento fictício adicional de tubo. Neste sentido, considere uma tubulação de diâmetro de 32mm e comprimento real de 19,5m, cuja vazão seja 1,5 m³/hora, e que possui as seguintes conexões: duas curvas de 90º, um tê de passagem direta e uma válvula de retenção horizontal. Para os dados apresentados, qual a perda de carga tida nesta tubulação. Resolução: Uma coluna de distribuição nas instalações prediais de água fria é uma tubulação vertical que transporta a água do barrilete ou diretamente do reservatório para os diferentes pavimentos ou andares de uma edificação. Cada andar geralmente tem uma ou mais colunas de distribuição, e elas são responsáveis por levar a água para os ramais de distribuição, que por sua vez fornecem água para os pontos de consumo individuais, como torneiras, chuveiros, etc. Resolução: A instalação elevatória, também conhecida como sistema de bombeamento, é uma parte das instalações prediais de água fria que é usada para transportar a água do nível mais baixo para os níveis mais altos de uma edificação. Este sistema é geralmente necessário em edifícios de vários andares, onde a pressão da rede pública de água não é suficiente para levar a água até os andares superiores. O sistema de bombeamento geralmente consiste em uma ou mais bombas, que são acionadas quando o nível de água no reservatório superior cai abaixo de um certo ponto. As bombas então elevam a água do reservatório inferior ou da rede pública para o reservatório superior, de onde a água é distribuída para os pontos de consumo. A instalação elevatória deve ser adequadamente dimensionada e instalada para garantir um fornecimento contínuo e confiável de água para todos os pontos de consumo na edificação. Além disso, deve haver medidas de segurança adequadas para prevenir falhas do sistema e garantir a segurança dos ocupantes da edificação.

SEMESTRE 2024/1 – PROJETOS DE INSTALAÇÕES HIDRAULICAS E SANITÁRIAS PROF. MSc. DANILO GONÇALVES BATISTA

  1. Considere uma instalação predial de água fria composta das seguintes peças de utilização: quatro bacias sanitárias com com válvula de descarga, três chuveiros com misturador de água fria, três torneiras de lavar roupa e um tanque com torneira. Qual o valor da vazão estimada de projeto dessa tubulação de água fria, conforme NBR 5626, em litros por segundo?
  2. Considere um ramal de uma instalação predial de água fria que alimenta as seguintes peças de utilização: quatro bacias sanitárias com caixa acoplada, três chuveiros com misturador de água fria, três torneiras de lavar roupa e um tanque com torneira. Empregando o método do Consumo Máximo Provável, calcule o valor do diâmetro do tubo do referido ramal.
  3. Considere um ramal de uma instalação predial de água fria que alimenta as seguintes peças de utilização: quatro bacias sanitárias com válvula de descarga, três chuveiros com misturador de água fria, três torneiras de lavar roupa e um tanque com torneira. Empregando o método do Consumo Máximo Provável, calcule o valor do diâmetro do tubo do referido ramal.
  4. Considere um ramal de uma instalação predial de água fria que alimenta as seguintes peças de utilização: quatro bacias sanitárias com caixa acoplada, três chuveiros com misturador de água fria, três torneiras de lavar roupa e um tanque com torneira. Empregando o método do método do Consumo Máximo Possível, calcule o valor do diâmetro do tubo do referido ramal. Resolução: Resolução: Resolução:

SEMESTRE 2024/1 – PROJETOS DE INSTALAÇÕES HIDRAULICAS E SANITÁRIAS PROF. MSc. DANILO GONÇALVES BATISTA

  1. Considere um ramal de uma instalação predial de água fria que alimenta as seguintes peças de utilização: quatro bacias sanitárias com válvula de descarga, três chuveiros com misturador de água fria, três torneiras de lavar roupa e um tanque com torneira. Empregando o método do método do Consumo Máximo Possível, calcule o valor do diâmetro do tubo do referido ramal.
  2. Considere um por oito pavimentos, com quatro apartamentos padrão por andar, conforme planta baixa ilustrada na figura abaixo. Calcule a dimensão do alimentador predial e o tipo de hidrómetro (padrão Saneago) a ser emprego. Resolução: Resolução:

SEMESTRE 2024/1 – PROJETOS DE INSTALAÇÕES HIDRAULICAS E SANITÁRIAS PROF. MSc. DANILO GONÇALVES BATISTA

  1. Considere que todo prédio relatado na questão 9 seja alimentado por uma única coluna de distribuição de água fria. Neste sentido, dimensione esta coluna de distribuição e faça um esboço dos diâmetros. Para o cálculo dos diâmetros dos tubos, empregar o método do Consumo Máximo Provável.
  2. Considere que todo prédio relatado na questão 10 seja alimentado por uma única coluna de distribuição de água fria. Neste sentido, dimensione esta coluna de distribuição e faça um esboço dos diâmetros. Para o cálculo dos diâmetros dos tubos, empregar o método do Consumo Máximo Possível Resolução: Resolução: Pavimento Somatorio de pesos Diametro da Coluna Quant. Descrição Peso 8 108,8 50mm 1 Chuveiro c/ misturador 0, 7 95,2 50mm 1 Bacia sanitária c/ caixa acoplada 0, 6 81,6 50mm 1 Lavatório 0, 5 68 40mm 1 Tanque c/ torneira 0, 4 54,4 40mm 1 Lavadora de roupas 1, 3 40,8 40mm 1 Pia 0, 2 27,2 40mm Total 3, 1 13,6 32mm Quant de apt. Por pavimento 4

SEMESTRE 2024/1 – PROJETOS DE INSTALAÇÕES HIDRAULICAS E SANITÁRIAS PROF. MSc. DANILO GONÇALVES BATISTA Resolução: Pavimento Somatorio de pesos Diametro da Coluna Quant. Descrição Peso 16 326,4 60mm 1 Chuveiro c/ misturador 0, 15 306 60mm 1 Bacia sanitária c/ caixa acoplada 0, 14 285,6 60mm 1 Lavatório 0, 13 265,2 60mm 1 Tanque c/ torneira 0, 12 244,8 60mm 1 Lavadora de roupas 1, 11 224,4 50mm 1 Pia 0, 10 204 50mm Total 3, 9 183,6 50mm 8 163,2 50mm Quant de apt. Por pavimento 6 7 142,8 50mm 6 122,4 50mm 5 102 50mm 4 81,6 50mm 3 61,2 40mm 2 40,8 40mm 1 20,4 32mm

SEMESTRE 2024/1 – PROJETOS DE INSTALAÇÕES HIDRAULICAS E SANITÁRIAS PROF. MSc. DANILO GONÇALVES BATISTA Tabela 1 - Pesos relativos nos pontos de utilização identificados em função do aparelho sanitário e da peça de utilização Obs. O peso relativo é um número adimensional.

SEMESTRE 2024/1 – PROJETOS DE INSTALAÇÕES HIDRAULICAS E SANITÁRIAS PROF. MSc. DANILO GONÇALVES BATISTA Tabela 2 - Estimativa de consumo predial diário Tipo de construção Consumo médio (litros/dia) Alojamentos provisórios 80 por pessoa Casas populares ou rurais 120 por pessoa Residências 150 por pessoa Apartamentos 200 por pessoa Hotéis (s/cozinha e s/ lavanderia) 120 por hóspede Escolas - internatos 150 por pessoa Escolas - semi internatos 100 por pessoa Escolas - externatos 50 por pessoa Quartéis 150 por pessoa Edifícios públicos ou comerciais 50 por pessoa Escritórios 50 por pessoa Cinemas e teatros 2 por lugar Quando não se sabe quantas pessoas vão morar na casa, devemos utilizar os dados da Tabela 3. Tabela 3 - Número de pessoas por ambiente Ambiente Número de pessoas Dormitório 2 pessoas Dormitório de empregado (a) 1 pessoa Fórmula para cálculo da vazão máxima provável (conforme NBR 5626) órmula para cálculo da perda de carga (conforme NBR 5626) Sendo: Q = l/s, d = mm