INSTALA‡•ES HIDRULICAS -II .Ent£o entramos no baco de Fair-Whipple-Hsiao, determina-se o di¢metro do barrilete. Dimensionar um barrilete, segundo a NBR 5626,

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  • INSTALAES HIDRULICAS - II

    DIMENSIONAMENTO

  • Vazo

    Considera-se vazo hidrulica o volume de gua a ser transportado que atravessa uma determinada seo (tubo, calha, etc) na unidade de tempo.

    No sistema prtico de unidades, a vazo expressa em m3/ h, podendo ser expressa tambm em l/s.

    A vazo tambm pode ser denominada de descarga hidrulica.

    Em um projeto de instalaes hidrulicas prediais, so dimensionadas vrios tipos de vazes a saber: dos de utilizao, do alimentador predial, do barrilete e colunas de distribuio, dos ramais e sub-ramais, do reservatrio superior e da instalao hidropneumtica, se houver.

  • Presso

    A presso o resultado de uma fora aplicada a uma superfcie que lhe oferea oposio. Normalmente confundem presso com fora.

    A presso leva em conta dois fatores, a fora aplicada e a superfcie na qual ela aplicada.

    Sendo P = pressoF = foraA = rea

    As medidas mais utilizadas em relao a presso so: kgf / cm2 ;

    mca (metro de coluna dgua), lb / pol2

    N / m2 (Newton por metro quadrado) ou Pascal (Pa)Podemos ento afirmar que: 1kgf/cm2 = 10 mca = 98.100 Pa

    P = F

    A

  • Presso em um Tubo

    Fh

    A

    V

    P

    P = F

    A

    Sendo:

    F = peso da gua = . V

    V = volume do cilindro = A . h

    Ento substituindo temos

    P = . A . h = . h = 1. h = h em mca

    A

    Obs: 1kgf/cm2 = 10mca = 100.000Pa

  • Presso nas canalizaes de um Prdio

    Desta forma, em Hidrulica Predial a gua contida em um tubo contm, peso, o qual exerce uma determinada presso nas paredes desse tubo.

    A presso que a gua exerce sobre uma superfcie qualquer sdepende da altura do nvel as gua at essa superfcie. o mesmo que dizer: a presso no depende do volume de gua contido no tubo.

    Na maioria das vezes, no dimensionamento das tubulaes em Hidrulica Predial, a presso considerada devida a ao exclusiva da gravidade.

    Nos prdios, o que ocorre com a presso exercida pela gua nos diversos pontos das canalizaes, s depende da altura do nvel da gua, desde um ponto qualquer da tubulao, at o nvel gua do reservatrio.

  • Presso nas canalizaes de um Prdio

    C

    D

    A

    B

    TRREO

    3

    2

    Presso no ponto D = Altura do nvel da gua no reservatrio at o ponto D.

    NNNNvel da vel da vel da vel da gua no gua no gua no gua no reservatreservatreservatreservatrio rio rio rio superiorsuperiorsuperiorsuperiorQuanto maior

    for esta altura (h) maior sera presso. Ento podemos concluir que, nos andares mais baixos tero maior presso comparados aos que esto situados mais prximos ao reservatrio.

    hhhhDDDD

  • Perda de Carga

    Considera-se a perda de carga a resistncia proporcionada ao lquido, neste caso a gua, em seu trajeto. Devido a vrios fatores que so partes constituintes do conduto (tubo, calha, etc) a gua perder parte da sua energia (presso) inicial. Esses fatores determinantes para que a gua possa vencer a resistncia em seu trajeto so:

    Rugosidade do conduto (tubo, calha, etc) Viscosidade e densidade do lquido conduzido Velocidade de escoamento Grau de turbulncia do fluxo Comprimento da tubulao (distncia percorrida) Mudana de direo Dimenso da tubulao (dimetro) o nico fator que

    contribui para diminuir a perda de carga

  • Perda de CargaA Perda de Carga dividida em 2 partes

    Perda de Carga Normal: devida ao comprimento da tubulao. As tubulaes de cobre e de plstico (PVC) normalmente com grande emprego nas instalaes, oferecem grande vantagem em relao as tubulaes de ferro galvanizado ou ferro fundido no aspecto de perda decarga (energia) no trajeto do lquido, para a mesma seo e distncia linear.

    Perda de Carga Localizada ou acidental: so as perdas que ocorrem nas mudanas de direo, como por exemplo nas conexes (joelhos, redues, ts), ou quando a gua passa por dispositivos de controle, tipo registro. Portanto, quanto maior for o nmero de conexes de um trecho de tubulao, maior ser a perda de presso ou perda de carga nesse trecho, diminuindo a presso ao longo da tubulao

  • Linha Piezomtrica Perda de Carga

    A

    B

    R

    Com registro fechado (R), a gua sobe na tubulao vertical at o nvel do reservatrio (A).

    Abrindo o registro, a gua entra em movimento e o nvel da presso cai do ponto A para B, esta diferena o que denominamos de perda de carga (hhhh).).).).

    Tubulao de menor dimetro oferece maior resistncia vazo ocasionando maior perda de carga.

    Tubulao de maior dimetro oferece menor resistncia vazo ocasionando menor perda de carga.

    A presso hA a presso esttica neste ponto, ou seja, quando a gua est parada.

    A presso hB a presso dinmica neste ponto, ou seja, a gua est em movimento.

    tubulaohA h

    B

    hhhh

  • Tabela 1.11. Altura recomendada para os pontos

    de utilizao.

    100 Pia de cozinha

    90 Tanque

    75 Mquina de lavar loua

    75 Mquina de lavar roupa

    60 Lavatrio

    200 a 220 Chuveiro

    30 Duchina

    30 Banheira

    200 Caixa de descarga

    20 (e 15 cm esquerda do eixo)Vaso sanitrio com caixa acoplada

    110 Vlvula de descarga

    Altura do ponto (cm) Aparelho

  • Dimensionamento dos Componentes do Sistema Predial de gua Fria

    Estimativa das Vazes Dirias (Consumo Dirio)

    Para se estimar o consumo dirio de gua necessrio que se conhea a quantidade de pessoas (populao) que ocupar a edificao.

    Para o setor residencial, vrios autores recomendam que se considere cada quarto social ocupado por 2 (duas) pessoas e cada quarto deservio, por 1 (uma) pessoa.

    Para efeitos didticos, para prdios pblicos ou comerciais, pode-se considerar as taxas de ocupao apresentadas na Tabela 1.1.

    Conhecida a populao do prdio, pode-se calcular o consumo dirio de gua do prdio. Para isso necessrio saber o consumo especfico em funo do tipo de prdio (consumo per capita). Caso o Cdigo de Obra do Municpio no o fornea, pode-se utilizar os dados apresentados na Tabela 1.2.

  • Tabela Tabela Tabela Tabela 1.11.11.11.1

    Tabela Tabela Tabela Tabela 1.21.21.21.2

  • Capacidade dos RESERVATRIOS

    Segundo a NBR 5626/98 a reservao total, a ser acumulada nos reservatrios inferiores e superiores, no pode ser inferior ao consumo dirio (Cd). Ento recomenda-se a referida norma para os casos comuns a seguinte distribuio:

    - reservatrio inferior deve armazenar 3/5 do Cd (60%)- reservatrio superior deve armazenar 2/5 do Cd (40%)

    ainda necessrio prever uma reserva nos reservatrios para combate a incndio. Em muitos municpios = 20% do Cd

    Entretanto, tendo em vista a intermitncia do abastecimento da rede pblica de boa norma prever reservatrios para 2dias e meio, distribudos da seguinte forma:

    - reservatrio inferior 1 dia e meio de Consumo Dirio (Cd)- reservatrio superior 1 dia de Consumo Dirio (Cd)

  • Dimensionar os reservatrios de um prdio multifamiliar de 6 pavimentos tipo, com 4 apartamentos por andar de: sala, cozinha, 2 quartos, rea de servio e 1 quarto de empregada.

    Consumo dirio per capita prdio de apartamentos - 200 l/dia

    Populao do prdio Por apartamento = (2 pessoas por quarto social) x 2 + 1 pessoa QE = 5 Populao Total do prdio = 5 x 4 x 6 = 120 pessoas

    Consumo Dirio (Cd) 120 x 200 = 24.000 l

    Reserva Tcnica de Incndio (20% do consumo dirio) 0,20 x 24.000 = 4.800 l

    Volume Total de Reservao 24.000 + 4.800 = 28.800 l

    Dimensionamento dos Reservatrios - Segundo a NBR 5626 Reservatrio Inferior - 3/5 Cd ou 60% Cd

    3/5 x 28.800 = 17.280 l = 17,28 m3 Reservatrio Superior 2/5 Cd ou 40% Cd

    2/5 x 28.800 = 11.520 l = 11,52 m3

  • Dimensionamento dos Reservatrios - Segundo ao Uso Corrente.

    Volume total de Reservao Consumo Dirio (Cd) = 24000 l

    Pelo Uso Corrente utilizado: 2 dias e meio = 2,5 x Cd

    2,5 x 24000 = 60.000 l

    Reserva Tcnica de Incndio (20% do consumo dirio) 0,20 x 24.000 = 4.800 l

    Volume Total de Reservao

    60.000 + 4.800 = 64.800 l

    Reservatrio Inferior - 3/5 Cd ou 60% de Cd 0,60 x 64.800 = 38.880 l = 38,88 m3

    Reservatrio Superior 2/5 Cd ou 40% de Cd 0,40 x 64.800 = 25.920 l = 25,92 m3

  • Dimensionamento do Ramal Predial e Alimentador Predial

    Mnimo de

    A NB-92 prev a vazo mnima para o ramal predial = ao consumo dirio divido por 86400 (60x60x24h) e considerando a velocidade mxima de 1 m/s

  • Golpe de Ariete

    um fenmeno que ocorre nas instalaes hidrulica quando a gua, ao descer com velocidade elevada pela tubulao, bruscamente interrompida, ficando os equipamentos da instalao sujeitos a golpes de grande intensidade (elevada presso).

    Se um lquido, ao passar por uma calha, tiver sua corrente bruscamente interrompida, seu nvel subir rapidamente, passando a escorrer pelos lados. Se tal fenmeno for observado dentro do tubo, o liquido, no tendo por onde sair, provocar um aumento de presso contra as paredes do tubo, causando srias conseqncias na instalao.

    Nas instalaes prediais, alguns tipos de vlvulas de descarga e registro de fechamento rpido provocam o efeito do golpe de ariete, que tem como principal conseqncia, danos nos equipamentos da instalao = prejuzo.

  • Golpe de Ariete

    J existem algumas vlvulas de descarga que possuem dispositivos anti-golpe de ariete, os quais fazem com que o fechamento da vlvula se torne mais suave.

  • Perda de Carga

    A Perda de Carga Total de cada trecho obtida atravs da frmula Abaixo:

    H = J X LT

    Onde:H = Perda de Carga Total (mca)J = Perda de Carga Unitria mca /m ou seja por metro de tubulao

    LT = Comprimento Total da tubulao (tambm chamado comprimento virtual LVIRTUAL)

    Sendo

    L