Upload
evandro-brazil
View
228
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
1/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 1
PCCPCC--24652465SISTEMAS PREDIAIS ISISTEMAS PREDIAIS I
Sistemas Prediaisde Suprimento de gua Fria -Dimensionamento
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
2/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 2
Sistema Predial de gua FriaSistema Predial de gua Fria
Ramal predial
Cavalete / hidrmetro
Alimentador predial
RIEstao elevatria
Tubulao de recalque
RS
Barrilete
Coluna de distribuio
Ramal
Sub-ramal
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
3/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 3
Dimensionamento dos Componentes doDimensionamento dos Componentes doSistema Predial de gua FriaSistema Predial de gua Fria
EdifcioEdifcio Consumo (l/dia)Consumo (l/dia)alojamento provisrioapartamentoasilo, orfanato
cinema e teatroed. pblico, com.l ou c/escrit.escola - externatoescola - internatoescola - semi-internatogaragemhospitalhotel (s/ coz. e s/ lav.)
jardimlavanderiamercadoquartelresidncia popular ou rural
residnciarestaurante e similares
80 per capita 200 per capita 150 per capita
2 por lugar50 per capita 50 per capita 150 per capita 100 per capita 50 por automvel250 por leito120 por hspede1,5 por m2 de rea30 por kg de roupa seca5 por m2 de rea150 per capita 120 per capita
150 per capita 25 por refeio
Estimativa do Consumo Dirio de guaEstimativa do Consumo Dirio de gua
CD = C * Ponde:CD o consumo dirio total (l/dia);C o consumo dirio per capita (l/dia);P a populao do edifcio (pessoas).
EdifcioEdifcio Populao (P)Populao (P)escritriolojahotelhospitalapart./resid
1 pessoa/9m21 pessoa/3m21 pessoa/15m21 pessoa/15m2p=2 NDS+ NDFou 5 pessoas/unidade
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
4/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 4
Dimensionamento do Sistema deDimensionamento do Sistema de
Abastecimento de gua Abastecimento de guaRamal Predial e MedioRamal Predial e Medio
Tabela - Dimensionamento do ramal predial e medio. fonte: SABESP
ConsumoConsumoprovvelprovvel
(m(m33 /dia) at /dia) at DimetroDimetroexternoexterno
(mm)(mm)
16
3050100
3001100180040006500
20
203232505075100130200
MaterialMaterial
PEAD
PEADPEADPEADFoFoFoFoFoFoFoFoFoFoFoFo
5811163050
3001100180040006500
ConsumoConsumoprovvelprovvel
(m(m33 /dia) at /dia) at
Vazo Vazocaracteristcaracterist..
(m3/dia) at(m3/dia) atDimetroDimetro
(mm)(mm)357102030
191925253850
5075100150200
FoGo(PVC)FoGoFoGo
FoGo
FoGoFoFoFoFoFoFo
0,85x0,65x0,30
0,85x0,65x0,302,00x0,90x0,40
2,00x0,90x0,40
2,30x1,10x0,503,00x1,25x0,803,20x1,50x0,803,20x1,50x0,80
MaterialMaterial
Abrigo Abrigo
DimensesDimensesInternas (m)Internas (m)
Ramal PredialRamal Predial HidrmetroHidrmetro CavaleteCavalete
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
5/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 5
Alimentador Predial Alimentador Predial
A vazo a ser considerada para o dimensionamento do alimentador predial
obtida a partir do consumo dirio:onde:Q AP a vazo mnima a ser considerada no alimentador predial (l/s)CD o consumo dirio (l/dia).
O dimetro do alimentador predial dado, por sua vez, por:
onde:D AP o dimetro do alimentador predial, m;
V AP a velocidade no alimentador predial (0,6 < V AP 1,0m/s). A tabela apresenta os dimetros de alimentador predial em funo da velocidade e do
consumo dirio.
)(400.86 s C Q D
AP
AP
AP AP V
Q D .
.4
Velocidade(m/s)0,61,0
20
16,327,1
25
25,442,4
32
41,769,5
40
65,1108,6
50
101,8169,6
60
146,6244,3
75
229,0381,7
85
294,1490,3
110
492,6821,1
150
916,11526,8
Dimetro Nominal (mm)
Consumo Dirio (m3)
Dimensionamento do Sistema deDimensionamento do Sistema de Abastecimento de gua Abastecimento de gua
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
6/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 6
onde: VRI o volume do reservatrio inferior; VRS o volume do reservatrio superior;ND o nmero de dias onde ocorre falta de gua;
VCIS o volume para combate a incndio comsprinklers ; VCIH o volume para combate a incndio com hidrantes; V AC o volume necessrio para o sistema de ar condicionado.
)(4,0
)(6,0
AC CIH D RS
AC CIS D D D RI
V V C V
V V C N C V
++=
+++=
Dimensionamento do Sistema deDimensionamento do Sistema deReservaoReservao
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
7/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 7
Dimensionamento do Sistema deDimensionamento do Sistema deRecalqueRecalque
onde:Drec o dimetro da tubulao de recalque (m);Qrec a vazo de recalque (m3 /s);
43,1 X Q D rec rec =
O dimetro da tubulao de recalque pode ser determinado a partir da Frmulade Forchheimer:
sendo:NF o nmero de horas de funcionamento da bomba no perodo de 24 horas;X a relao entre o nmero de horas de funcionamento da bomba e o nmero dehoras do dia, ou seja:
F
D rec N C Q
= A vazo de recalque dada por:
24F N X =
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
8/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 8
Assim, podemos determinar Drec em funo do consumo dirio (CD) e de NF,cujos valores so apresentados na tabela.
Dimetro de nominal (mm)
2,53456
20
6,67,28,39,310,2
25
10,311,313,014,515,9
32
16,918,521,323,826,1
40
26,428,933,337,340,9
50
41,245,152,158,363,9
60
59,465,075,184,092,0
consumo dirio (m3 /dia)
N de horas defuncionamento
da bomba
Adota-se para a tubulao de suco um dimetro igual ou imediatamentesuperior ao da tubulao de recalque.
REC SUC D D
Dimensionamento do Sistema deDimensionamento do Sistema deRecalqueRecalque
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
9/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 9
H REC
H SUC
L REC
L SUC
Dimensionamento do ConjuntoDimensionamento do Conjunto
MotorMotor--BombaBomba A escolha do conjunto motor-bomba passa pela determinao da vazode recalque, Qrec, e da altura manomtrica total da instalao.
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
10/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 10
Dimensionamento do ConjuntoDimensionamento do Conjunto
MotorMotor--BombaBomba Determinao da altura manomtrica total da instalao
SUC MAN
REC MAN MAN H H H +=
A altura manomtrica total dada por:
Para a determinao daaltura manomtrica do recalque tem-se:
REC REC REC
MAN H H H +=
onde:
HMAN a altura manomtrica do recalque (mca);HMAN a altura manomtrica da suco (mca).REC
SUC
onde:HREC a diferena de cotas entre o nvel mdio da bomba e o ponto
mais alto a ser atingido;
HREC a perda de carga no recalque.
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
11/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 11
Para aaltura manomtrica de suco , caso o nvel do reservatrio inferioresteja acima do nvel mdio da bomba, diz-se que abomba est afogada,e a expresso a ser utilizada a seguinte:
SUC SUC SUC
MAN H H H =
Por outro lado, se a bomba no estiver afogada, a altura manomtricade suco dada por:
onde:
HSUC a diferena de cotas entre o nvel mdio da bomba e a tomadade suco; HSUC a perda de carga na suco.
SUC SUC SUC
MAN H H H +=
Dimensionamento do ConjuntoDimensionamento do Conjunto
MotorMotor--BombaBomba
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
12/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 12
DimensionamentoDimensionamento
do Conjuntodo ConjuntoMotorMotor--BombaBomba
Q
H
Q
H
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
13/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 13
Sistema de DistribuioSistema de Distribuio Vazo Vazo Supor o funcionamento simultneo deSupor o funcionamento simultneo de
todos os pontos que compem otodos os pontos que compem osistemasistema(vazo mxima de projeto), o(vazo mxima de projeto), oque se constitui, na maioria dos casos,que se constitui, na maioria dos casos,numa abordagem inadequada, uma veznuma abordagem inadequada, uma vez
que a probabilidade de que isto ocorra que a probabilidade de que isto ocorra bastante reduzida, conduzindo abastante reduzida, conduzindo asistemas antisistemas anti--econmicos.econmicos.
Incorporar vazo mxima de projeto,Incorporar vazo mxima de projeto,fatores que representem afatores que representem aprobabilidade de ocorrncia de usoprobabilidade de ocorrncia de usosimultneo de diferentes pontos dosimultneo de diferentes pontos dosistema (vazo mxima provvel).sistema (vazo mxima provvel).
AF
AF
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
14/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 14
Sistema de DistribuioSistema de Distribuio Vazo (cont.) Vazo (cont.)
mtodos empricos;mtodos empricos; mtodos probabilsticosmtodos probabilsticos
= i i r PT p n q Q onde:qr a vazo de referncia (l/s);
ni o nmero de aparelhos sanitrios do tipo ,sendo:
onde:qi a vazo unitria do aparelho do tipo i
Pela NBR 5626/98, a vazo de referncia, qr igual a 0,3 l/s.
e
2
=
r
i i q
q p
= i i PT p n Q 3,02
3,0
= i i
Q p
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
15/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 15
Sistema de DistribuioSistema de Distribuio Vazo (cont.) Vazo (cont.)
Vazes unitrias dos pontos de utilizao (NBR 5626/98)
Bacia sanitria
BanheiraBebedouroBidChuveiro ou duchaChuveiro eltricoLavadora de pratos ou de roupasLavatrioMictrio com sifo integrado
Cermico sem sifo integradoMictrio tipo calhaPia
TanqueTorn. jardim ou de lav. em geral
Caixa de descarga Vlvula de descargaMisturador (gua fria)Registro de pressoMisturador (gua fria)Misturador (gua fria)Registro de pressoRegistro de PressoTorneira ou misturador (gua fria)
Vlvula de descarga
Cx, vlv. de desc.ou reg.de pressoCaixa de descarga ou reg.de pressoTorneira ou misturador (gua fria)Torneira eltricaTorneiraTorneira
0,151,700,300,100,100,200,100,300,150,50
0,150,15 p/ m de calha0,250,100,25
0,20
Aparelho Sanitrio Pea de utilizao Vazol/s
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
16/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 16
Sistema de DistribuioSistema de Distribuio Vazo (cont.) Vazo (cont.)
Pesos atribudos aos pontos de utilizao (NBR 5626/98)
Bacia sanitria
BanheiraBebedouroBidChuveiro ou duchaChuveiro eltricoLavadora de pratos ou de roupasLavatrioMictrio com sifo integrado
Cermico sem sifo integradoMictrio tipo calhaPia
TanqueTorn. jardim ou de lav. em geral
Caixa de descarga Vlvula de descargaMisturador (gua fria)Registro de pressoMisturador (gua fria)Misturador (gua fria)Registro de pressoRegistro de PressoTorneira ou misturador (gua fria)
Vlvula de descarga
Cx, vlv. de desc.ou reg.de pressoCaixa de descarga ou reg.de pressoTorneira ou misturador (gua fria)Torneira eltricaTorneiraTorneira
0,3321,00,10,10,40,11,00,32,8
0,30,30,70,10,7
0,4
Aparelho Sanitrio Pea de utilizao Pesorelativo
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
17/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 17
Sistema de DistribuioSistema de Distribuio Vazo (cont.) Vazo (cont.)
Para o caso dos ramais, a determinao da vazo de projeto podese feita, assim como nas colunas e barriletes, atravs de duasformas:
a soma das vazes de todos os aparelhos ligados ao ramalsoma das vazes de todos os aparelhos ligados ao ramal(vazo mxima possvel);(vazo mxima possvel);
incorporao de fatores de simultaneidade vazo mximaincorporao de fatores de simultaneidade vazo mximapossvel, obtendopossvel, obtendo--se a vazo mxima provvel, ou ento,se a vazo mxima provvel, ou ento,simplesmente soma das vazes dos aparelhos ligados aosimplesmente soma das vazes dos aparelhos ligados aoramal e queramal e que se julga estarem em funcionamento simultneo.
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
18/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 18
Sistema de DistribuioSistema de Distribuio Velocidade Velocidade
A velocidade do escoamento limitada em funo do rudo, da A velocidade do escoamento limitada em funo do rudo, da
possibilidade de corroso e tambm para controlar o golpe depossibilidade de corroso e tambm para controlar o golpe dearete.arete.
A NBR 5626 recomenda que a velocidade da gua, em qualquer A NBR 5626 recomenda que a velocidade da gua, em qualquer
trecho da tubulao, no atinja valores superiores a 3 m/s.trecho da tubulao, no atinja valores superiores a 3 m/s.
onde:onde: V VMAXMAX a velocidade mxima na tubulao. a velocidade mxima na tubulao.
s m V MAX /0,3=
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
19/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 19
Sistema de DistribuioSistema de DistribuioPressoPresso
A NBR 5626 (1998) recomenda os seguintes valores mximos emnimos para a presso em qualquer ponto da rede:
PRESSO ESTTICA MXIMA: 400PRESSO ESTTICA MXIMA: 400kPakPa (40(40 mcamca)) PRESSO DINMICA MNIMA: 5PRESSO DINMICA MNIMA: 5kPakPa (0,5(0,5 mcamca))
Observa-se, tambm, que a presso dinmica nos pontos deutilizao, em qualquer caso, no deve ser inferior a 10 kPa, excetopara o ponto da caixa de descarga, que poder atingir at ummnimo de 5 kPa, e do ponto de vista de vlvula de descarga parabacia sanitria onde a presso no deve ser inferior a 15 kPa.
Ainda, as sobrepresses devidas a transientes hidrulicos como, porexemplo, o provocado pelo fechamento da vlvula de descarga, soadmitidas, desde que no superem o valor de 200 kPa.
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
20/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 20
isto :
ou
onde:QP a vazo de projeto (m3 /s);
AMIN a rea mnima da seo transversal do tubo (m2); VMX limite superior admitido para a velocidade mdia;DMIN o dimetro interno mnimo (m).
Sistema de DistribuioSistema de DistribuioPrPr--dimensionamentodimensionamento
MX MIN P V A Q *=
MX
P MIN V
Q A =
MX
P MIN V
Q D
4=
2025324050
607585110
3,003,003,003,003,00
3,003,003,003,00
5133795231
501121320145643
0,681,101,822,924,56
6,7210,4513,4722,54
Dimetronominal
V MX (m/s) PMX
QMX (l/s)
Velocidades e vazes mximas (PVC soldvel).(Clculo realizado para dimetro interno).
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
21/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 21
Sistema de DistribuioSistema de DistribuioPrPr--dimensionamentodimensionamento (cont.)(cont.)
* Quando a presso esttica de alimentao foi inferior a 30 kPa (3 mca),recomenda-se instalar a vlvula de descarga em sub-ramal, com dimetro dereferncia 1 1/2 (50 mm).
Aquecedor:Alta pressoBaixa presso
BanheiraBebedouroBidCaixa de descargaChuveiroFiltro de pressoLavatrioLavadora de pratos ou de roupas
Pia de cozinhaTanque para lavar roupas Vlvula de descarga
Ponto de utilizao para
1/23/41/21/21/21/21/21/21/23/4
1/23/41 1/4*
DimetroRef. (pol)
20252020202020202025
202540
DimetroRef. (mm)
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
22/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 22
Frmulas de Fair Whipple-Hsiao
As frmulas de Fair Whipple-Hsiao, recomendadas para tubulaes de
pequeno dimetro, variando entre 15mm e 50mm, so dadas por: para tubo de ao galvanizado, gua a 20C
ouSendo Q em m3 /s e J em m/m e D em metros.
para tubo de cobre / PVC, gua a 20Cou
Sendo Q em m3 /s e J em m/m e D em metros. para tubo de cobre, gua quente
ou
Sendo Q em m3
/s e J em m/m e D em metros
Sistema de DistribuioSistema de DistribuioPerda de CargaPerda de Carga
595,2532,0113,27 D J Q =88.4
88.1
002021.0 D Q J =
714,2571,0934,55 D J Q =75.4
75.1
00085,0 D Q J =
714,2571,0281,63 D J Q = 75.475.1
0007,0 D Q J =
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
23/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 23
152025324050
6075100125150
1,11,21,52,03,23,4
3,73,94,34,95,4
0,40,50,71,01,31,5
1,71,81,92,42,6
0,40,50,60,71,21,3
1,41,51,61,92,1
0,20,30,40,50,60,7
0,80,91,01,11,2
0,70,80,91,52,22,3
2,42,52,63,33,8
2,32,43,14,67,37,6
7,88,08,310,011,1
2,32,43,14,67,37,6
7,88,08,310,011,1
0,30,40,50,61,01,5
1,62,02,22,52,8
(1/2)(3/4)(1)
(1 14)(1 1/2)
(2)
(2 1/2)(3)(4)(5)(6)
Joelho90
Joelho45
Curva45
Curva90
T 90pass.direta
T 90sada de
lado
EntradaNormal
T 90sada
bilateralDnmm
Ref.pol
Dimetro nominal
Comprimentos equivalentes em metros de canalizaoComprimentos equivalentes em metros de canalizaode PVC rgido ou cobrede PVC rgido ou cobre
e REAL VIRTUAL L L L +=Sistema de DistribuioSistema de Distribuio
Perda de CargaPerda de Carga
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
24/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 24
0,91,01,21,82,3
2,83,33,74,05,05,6
0,80,91,31,43,2
3,33,53,73,94,95,5
8,19,513,315,518,3
23,725,026,828,637,443,4
2,52,73,84,96,8
7,18,29,310,412,513,9
3,64,15,87,49,1
10,812,514,216,019,221,4
11,111,415,022,035,8
37,038,040,042,350,956,7
0,10,20,30,40,7
0,80,90,91,01,11,2
5,96,18,410,517,0
18,519,020,022,126,228,9
Dnmm
Ref.pol
Entradade borda
Sada deCanaliz.
tipo leve
Vlvulade p e
crivo tipopesado
Reg.globoaberto
Reg.nguloaberto
Reg.gavetaaberto
1520253240
506075100125150
(1/2)(3/4)(1)
(1 14)(1 1/2)
(2)(2 1/2)(3)(4)(5)(6)
vlvula de retenoDimetro nominal
Comprimentos equivalentes em metros de canalizaoComprimentos equivalentes em metros de canalizaode PVC rgido ou cobrede PVC rgido ou cobre
e REAL VIRTUAL L L L +=
Sistema de DistribuioSistema de Distribuio
Perda de CargaPerda de Carga
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
25/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 25
Na seqncia, passa-se verificao das presses mnimas necessrias ao longdo sistema predial de gua fria, em especial quelas referentes aos pontos deutilizao. Evidentemente, a geometria da instalao determina a(s) configura
(es) crtica(s) a ser(em) verificada(s). A presso dinmica disponvel a jusante em um trecho qualquer obtida atravda seguinte expresso:
onde:PJUSANTE a presso dinmica disponvel a jusante do trecho considerado;PMONTANTE a presso dinmica disponvel a montante do trecho considerado;
Desnvel a diferena de cotas geomtricas dos pontos que definem o trecho:
Desnvel positivoDesnvel negativo
cargadePerdaDesnvel= MONTANTE JUSANTE P P
Verificao das presses mnimas necessrias Verificao das presses mnimas necessrias
Sistema de DistribuioSistema de Distribuio
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
26/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 26
55 KPaKPa (0,5(0,5 mcamca)) -- em qualquer ponto do sistema do sistema de distribuio;em qualquer ponto do sistema do sistema de distribuio; PPDMiDMi-- presso dinmica mnima do aparelhopresso dinmica mnima do aparelho i i ..
BS Lv Ch
R(3)
(1) (2)
A
(4) (5)B
PDA= HR-A - ( H(1) + H(2)) 5 KPa (0,5 mca)onde:HR-A- desnvel entre o reservatrio e o ponto A; H(1), H(2) - perdas de carga nos trechos (1) e (2); H(i)- depende de Qi , Di , Lt i .
PDB = HR-B - ( H(1) +... + H(5)) 10 KPa (1 mca)
No caso em que as desigualdades no se verificarem, tem-se:
aumentar o dimetro dos trechos mais solicitados; alterar o nvel do reservatrio;
e reiniciar a verificao das presses mnimas.
Verificao das presses mnimas necessrias Verificao das presses mnimas necessriasSistema de DistribuioSistema de Distribuio
8/4/2019 Agua Fria 2- 2007
27/27
PCC-2465 - Sistemas Prediais I 27
Materiais e componentes do sistemaMateriais e componentes do sistema
predial de gua friapredial de gua fria
D REF(pol)
1/23/41
1 141 1/2
22 1/2
3
4
DN(mm)
2025324050607585
110
DE(mm)
2025324050607585
110
DI(mm)
17,021,627,835,244,053,466,675,6
97,8
e(mm)
1,51,82,12,43,03,54,24,7
6,1
Tubos de PVC rgido -linha soldvel
D REF - dimetro de refernciaDE - dimetro externoDN - dimetro nominalDI - dimetro internoe - espessura da parede do tubo
D REF(pol)
1/23/41
1 141 1/2
22 1/2
3
4
DN(mm)
1522283542546679
104
DE(mm)
15,022,028,035,042,054,066,779,4
104,8
DI(mm)
14,020,826,833,640,452,264,377,0
102,4
e(mm)
0,50,60,60,70,80,91,21,2
1,2
Tubos de cobre -Classe E
D REF - dimetro de refernciaDE - dimetro externoDN - dimetro nominalDI - dimetro internoe - espessura da parede do tubo
REF(pol)
1/23/41
1 141 1/2
22 1/2
345
DN(mm)
212733
4248607689
114141
DE(mm)
21,026,533,3
42,047,959,775,388,0
113,1138,5
DI(mm)
15,721,226,6
35,341,252,267,879,5
104,1128,5
e(mm)
2,652,653,35
3,353,353,753,754,25
4,55,00
Tubos de ao carbono-Classe mdia
D REF - dimetro de refernciaDE - dimetro externoDN - dimetro nominalDI - dimetro internoe - espessura da parede do tubo