Dicas de projeto e dimensionamento de tubulaes Contratao de um tcnico qualificado o principal fator para a elaborao do projeto

Alberto Nascimento

O sistema predial de gua fria constitudo basicamente por tubos, conexes,reservatrios e pontos de utilizao. Estes elementos so peas de um quebra-

cabea complicado primeira vista, mas que pode vir a ser fcil de ser montado. Asoluo do "jogo" comea por um projeto robusto, composto por etapas

indispensveis.

O engenheiro civil Srgio Frederico Gnipper, scio-diretor da Gnipper e

Engenheiros Associados S/C Ltda., ressalta que a qualidade do projeto desistemas prediais hidrulico-sanitrios (SPHS) est relacionada ao emprego de umprocesso que contemple a melhoria contnua. Segundo ele, o projeto inicia-se na

clara identificao dos clientes e fornecedores em todas as etapas: gerao, uso,operao e manuteno, com o objetivo de determinar as exigncias de cada

qual, relativas ao fluxo de produtos, servios e informaes. "Isto permitedestacar os pontos potenciais de problemas que posteriormente podero constituir falhas nos SPHS", afirma. Em seguida, haveria aidentificao e caracterizao do fluxo de produtos, servios e informaes entre os intervenientes no processo de produo do

projeto, a comear pela fase de concepo do produto. "Esta consiste no levantamento de dados, elaborao do programa denecessidades e no estudo de viabilidade", explica.

Segue-se ento a definio do produto, ao longo das etapas tradicionais de estudo preliminar, anteprojeto ou projeto pr-executivo e projetos legais para aprovao em rgos pblicos e companhias concessionrias de servios pblicos. "A fase

subsequente compreende a identificao e soluo de interfaces entre as vrias reas tcnicas envolvidas, resultando num projetobsico, que ento origina um projeto executivo ou de detalhamento de especialidades. Integram ainda esse processo a ps-entrega do projeto e da obra", conclui Gnipper.

Carlos Teruel, gerente de produtos da Tigre, descreve as etapas de projeto de forma resumida. Segundo ele, determina-se

primeiramente o nmero de pessoas a serem atendidas. Com esta informao, obtm-se um volume de reservatrio necessrio,conforme determinao da NBR 5626. "A partir da, e com a definio dos pontos de consumo, e perda de carga devido s distnciase interferncias (conexes, registros), calcula-se o dimetro necessrio da tubulao para que a gua chegue aos terminais com a

presso (kgf/cm) suficiente para o correto funcionamento dos aparelhos (acessrios)", explica.

Dimensionamento das tubulaes

O dimensionamento das tubulaes de gua fria, por sinal, ponto-chave da fase de projeto. "A contratao de um tcnicoqualificado (engenheiro ou projetista) o principal fator para a elaborao de um projeto de instalao hidrulica seguro. Outro

cuidado que se deve ter a escolha de produtos que atendam s especificaes normativas e de projeto", resume a engenheiracivil Brbara de Franco Tobar, analista de desenvolvimento de produtos da Mexichem Brasil (marcas Amanco e Plastubos). Segundoela, um dimensionamento mal feito pode trazer como consequncia solues improvisadas e antieconmicas na realizao de

reparos indesejveis. Brbara destaca ainda que a interface entre projeto e execuo deve estar bem alinhada, pois, casocontrrio, poderia causar prejuzos futuros, quando a correo do problema pode ser mais difcil e onerosa. "Um bom

dimensionamento deve ser claro, com lista detalhada dos materiais que sero utilizados e detalhes de execuo que sejam de fcilentendimento no apenas do projetista, mas, principalmente, dos profissionais que executaro a obra, neste caso, os instaladoreshidrulicos", complementa a engenheira.

J Cleiton Santana, engenheiro de aplicao do Grupo Dema, destaca as primeiras informaes que seriam necessrias para odimensionamento das tubulaes de gua fria:

a) Verificao dos layouts dos ambientes de uma edificao, analisando os locais que sero utilizados o consumo de gua, por

exemplos: banheiro, lavabo, lavanderia, cozinha e etc. b) Anlise as necessidades tcnicas da instalao, como reservatrio de gua, bombas de recalque, vlvulas de controle e outrosmateriais conforme a necessidade do projeto.

Definio do dimetro

O melhor dimetro de um determinado trecho de tubulao da rede predial de distribuio de gua fria seria o menor dimetro

(portanto, o mais econmico) que, em conjunto com os demais trechos, garantiria uma presso mnima requerida nos pontos deutilizao de gua fria a jusante para o funcionamento satisfatrio dos respectivos aparelhos sanitrios. Srgio Gnipper conta que a

verso em vigor da norma NBR 5626/98 fixa 3 m/s como a mxima velocidade admissvel para o escoamento de gua fria emtubulaes da rede de distribuio predial, a saber, barriletes, colunas de distribuio, ramais e sub-ramais. "Deste modo,respeitadas as limitaes de perda de carga disponvel para um dado trecho da rede de distribuio, o dimetro mais econmico

ser o menor valor comercial de um dado material (PVC, PPR, PEX, cobre, ao, etc.) cujo escoamento se aproxime o mais possvel

desse limite mximo de velocidade", afirma.

Brbara de Franco Tobar ressalta que a definio do dimetro depende das dimenses do imvel e do projeto civil. "Quemdeterminar isto ser a pessoa responsvel por desenhar o projeto, que pode ser um engenheiro civil, projetista ou arquiteto.

importante que quem quiser construir um imvel tenha seu projeto desenvolvido e implementado por profissionais que poderogarantir o correto desempenho e execuo do projeto", alerta.

A respeito dos clculos para dimensionamento da rede, a engenheira afirma que deve-se considerar o tipo e padro da edificao,nmero de moradores ou usurios da edificao e consumo dirio em litros por dia. Segundo ela, primeiramente realiza-se o clculo

do dimensionamento do ramal predial a partir do consumo dirio e da vazo na rede. O hidrmetro seria definido em funo davazo prevista.

O tamanho do reservatrio, prossegue Brbara, definido para o caso de interrupo de consumo durante 24 horas econsiderando que o mnimo para reserva de 500L e no mximo trs vezes o valor do consumo dirio. " importante observar a

distribuio de volumes quando existir reservatrio superior e inferior, sendo recomendado por questes econmicas, 40% dovolume total para o superior e 60% para o inferior. Em casos especficos existe necessidade de reservas adicionais, como nocombate de incndio. Esse dimensionamento deve seguir a norma brasileira e a norma do corpo de bombeiros local", acrescenta.

Todas as tubulaes seriam calculadas atravs da vazo, da velocidade, da perda de carga e da presso no sistema. J os

dimetros dos sub-ramais teriam de variar de acordo com os pontos de consumo, ou seja, cada pea possui um dimetro pr-estabelecido segundo testes laboratoriais que determinam os dimetros mnimos. "No caso dos ramais, os dimetros devem sercalculados trecho a trecho, considerando o funcionamento simultneo das peas. Esse mtodo tratado na norma brasileira NBR

5626/98- Instalao Predial de gua Fria", diz.

As colunas, no caso de edifcios de mltiplos pavimentos - informa a engenheira -, so dimensionadas da mesma maneira dos

ramais, porm considerando os pesos e trechos de cada pavimento. No caso do barrilete, primeiramente seria definido o tipo -ramificado, que seria a soluo mais econmica, ou o simplificado -, e depois a localizao em funo da posio das colunas.

Brbara ressalta que os pesos das colunas so considerados e, na hiptese de que esteja ocorrendo manuteno nosreservatrios, um deles abastecer todas as colunas enquanto o outro estar fechado.

A respeito das diferenas dos mtodos de dimensionamento usados em obras pequenas, de at 3 andares, e em edifcios altos, a

analista de desenvolvimento de produtos da Mexichem Brasil informa que, no caso de obras pequenas, no existe necessidade deverificao de presso mxima e sim da mnima, j que se trata de um ponto crtico do sistema nas peas que necessitem de maiorpresso que estejam localizadas prximas ao reservatrio, no pavimento mais elevado. "A altura do reservatrio deve ser fixada

atravs do projeto hidrulico ou por razes arquitetnicas", afirma.

No caso de edifcios altos, seria necessrio prestar ateno na presso mnima e na mxima, ou seja, no pavimento mais baixo, "eno se deve ter mais que 13 pavimentos (39m) abastecidos diretamente pelo reservatrio superior, sendo indicada a instalao dereservatrios intermedirios e/ou vlvulas redutoras de presso".

A presso dinmica mnima, informa a engenheira, deve ser de 0,5 m.c.a em qualquer ponto da rede, e a esttica, mxima de 40m.c.a.

Srgio Gnipper acredita que o dimensionamento das tubulaes da rede predial de distribuio deva ser efetuado, por razeseconmicas, com base no estabelecimento de uma demanda simultnea provvel de gua menor do que a mxima possvel. "Essademanda simultnea pode ser estimada tanto pela aplicao da teoria das probabilidades, por meio de um mtodo probabilstico, a

exemplo do Mtodo de Hunter, como a partir da experincia acumulada na observao de sistemas similares, valendo-se de ummtodo emprico, a exemplo do Mtodo de Pesos Relativos, presente no Anexo A da norma NBR 5626/98.

Tabela 1: Pesos relativos, vazes de projeto e requisitos mnimos de dimetro e presso de pontos de utilizao

O engenheiro diz que mtodos probabilsticos so especialmente recomendados para obter as vazes de projeto em redes de

distribuio com setorizao de medio de consumo, a exemplo de medio individualizada de consumo em unidades condominiais;tambm seria indicado para a seleo e dimensionamento dos respectivos hidrmetros. "Nestes casos, muitos projetistas tmoptado pelo emprego do Mtodo de Gonalves, que admite a estimao de parmetros com valores mnimo, mdio e mximo, tais

como a durao da descarga de cada aparelho sanitrio, o intervalo entre usos consecutivos, etc. Este mtodo permite obter ovalor da vazo de clculo para cada trecho da rede de distribuio predial de gua fria, considerando-a como varivel aleatria, uma

vez que a prpria utilizao dos aparelhos sanitrios, na maioria dos casos, tambm feita ao acaso", afirma. "Para tanto, associaao comportamento da vazo, num dado trecho da rede de distribuio predial, uma funo densidade de probabilidade,relacionando as vazes com as respectivas probabilidades de ocorrncia, a partir de um nvel de risco assumido pelo projetista, ao

adotar um fator de falha adequado", acrescenta. Os mtodos probabilsticos em geral, diz Gnipper, requerem auxlio computacionalna sua utilizao, dado o volume de clculos envolvidos.

Em contrapartida aos mtodos probabilsticos, encontram-se os chamados mtodos empricos, de manipulao mais simples, entreos quais o mais conhecido o Mtodo dos Pesos Relativos. "Ele s deve ser empregado para sistemas destinados ao uso normal

da gua e dotados de aparelhos sanitrios e peas de utilizao usuais. Ele no deve ser adotado quando o uso intensivo, aexemplo de cinemas, escolas, quartis, estdios e outros, onde se torna necessrio estabelecer, para cada caso particular, opadro de uso e os valores mximos de demanda. Esse mtodo foi desenvolvido para situaes em que se tem muitos aparelhos

sanitrios acumulados", explica Gnipper.

De acordo com o engenheiro civil, este mtodo tende a subestimar a vazo provvel em sub-ramais e em trechos de ramais dedistribuio onde elevada a probabilidade de ocorrer simultaneidade de uso de aparelhos sanitrios a jusante, tal comoedificaes de pequeno porte. Neste caso, ele recomenda avaliar cuidadosamente a combinao mais desfavorvel dos provveis

aparelhos sanitrios em funcionamento simultneo a jusante do trecho do ramal de distribuio a dimensionar e acumular as suasvazes de projeto, com base nos valores da Tabela 1. "O valor resultante deve ser empregado para o dimensionamento, em lugardo correspondente resultado obtido na aplicao do Mtodo dos Pesos Relativos, sempre que este ltimo resultar numericamente

inferior. A combinao de aparelhos sanitrios mais desfavorveis em termos de frequncia de uso, durao de cada utilizao,vazo de projeto e presso dinmica requerida, considerados em uso simultneo, nestas condies, deve ser convenientemente

justificada", esclarece.

Por outro lado, Gnipper revela que o Mtodo dos Pesos Relativos tende a superestimar a vazo provvel em trechos que alimentam

uma grande quantidade de aparelhos sanitrios de elevados pesos relativos a jusante (caso de bacias sanitrias com vlvulas dedescarga, por exemplo), tais como em trechos iniciais de barriletes de edifcios com expressivo nmero de unidades condominiais.

"Neste caso, recomenda-se o emprego de um mtodo baseado na teoria das probabilidades", sugere.

Durabilidade das tubulaes

Para o engenheiro Cleiton Santana, do Grupo Dema, a durabilidade das tubulaes depende dos seguintes fatores:

1. Seguir as normas de instalaes existentes, pertinentes aos materiais utilizados;

2. Nas instalaes, devem ser observadas as orientaes tcnicas do produto conforme estipulado no manual tcnico de cada

fornecedor;

3. Assegurar que a instalao utilizada corresponde ao tipo de fluido usado diariamente. No interferindo as caractersticastcnicas da tubulao com o tipo de fluido utilizado, como gua quente, numa instalao de material para ser utilizada gua fria.

Brbara de Franco Tobar destaca a importncia do planejamento. "A falta de planejamento a principal causa de entupimentos evazamento nas redes de instalao hidrulica. Infelizmente, no Brasil muitos projetos so executados sem planejamento. A

contratao de um tcnico qualificado (engenheiro ou projetista) o principal fator para a elaborao de um projeto de instalaohidrulica seguro", diz.

Segundo ela, o projeto no pode permitir presso excessiva na rede, pela escolha inadequada dos componentes hidrulicos datubulao, que pode no suportar os esforos e se romper. O abastecimento dos pontos de utilizao deve estar dentro dos limitesaceitveis de presso e de vazo e devem-se evitar situaes que provoquem perda de carga excessiva, golpes de arete e

comprimentos de tubulaes que levam a situaes de tensionamento, causadores de futuros rompimentos por fadiga natubulao. "Todo projeto deve ser pautado nas determinaes prescritas nas normas de instalao", afirma.

Carlos Teruel, da Tigre, ressalta: "o uso do produto adequado e instalado de forma correta garante uma vida til de at 50 anospara as instalaes".

Srgio Frederico Gnipper afirma que a durabilidade no uma qualidade inerente apenas ao material da tubulao ou ao prpriocomponente, mas depende tambm das condies de exposio enquanto em servio e mesmo das condies de utilizao e de

manuteno a que fica submetido. "A durabilidade ainda est associada com a relao entre os diversos materiais que compem osSPHS, sua forma geomtrica e at mesmo o processo construtivo empregado", diz.