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O APROVEITAMENTO DAS ÁGUAS PLUVIAIS COMO FONTE
ALTERNATIVA DE ÁGUA PARA O CENTROEVENTOS MAREJADA -
SC.
Ac: Julliany Schoma
Orientador: Camila Burigo Marin, MSc.
Novembro/2014.
U N I V E R S I D AD E D O V AL E D O I T AJ AÍ CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS
DA TERRA E DO MAR Curso de Engenharia Ambiental
U N I V E R S I D AD E D O V AL E D O I T AJ AÍ CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS
DA TERRA E DO MAR Curso de Engenharia Ambiental
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO:
O APROVEITAMENTO DAS ÁGUAS PLUVIAIS COMO FONTE
ALTERNATIVA DE ÁGUA PARA O CENTROEVENTOS MAREJADA-
SC.
Julliany Schoma
Monografia apresentada à banca examinadora do Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Ambiental como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Ambiental.
Itajaí, novembro/2014
i
DEDICATÓRIA
Á minha querida mãe, que sempre me colocou a frente de tudo em sua vida, e a apesar das dificuldades nunca mediu esforços para
me ver feliz.
ii
AGRADECIMENTOS
Meus agradecimentos a todos aqueles que de um modo ou de outro ajudaram e
apoiaram no desenvolvimento deste trabalho, em especial agradeço:
A minha professora orientadora Camila Burigo Marin, que aceitou me orientar e
contribuir par ao meu crescimento.
Aos meus Pais, por todo o apoio e paciência em todos os momentos.
Aos amigos que nunca me abandonaram, sempre estando ao meu lado nos
momentos bons e ruins que ao decorrer do convívio criaram-se grandes laços de amizade.
As grandes amigas, que sempre estiveram ao meu lado, me motivando, me apoiando
e auxiliando nos momentos difíceis e tornando os bons momentos ainda melhores. Em
especial a Mariana Teixeira Caprara, Angela Gosch, Kristiane Ribas, Mariana Oliveira,
Kamilla Guimaraes, e o Vitor Paglione.
Ao meu namorado, Fernando, pela compreensão implacável neste período de
dedicação, por ser acima de tudo um grande amigo em todas as horas.
Aos professores da UNIVALI que ao decorrer da graduação, contribuíram para minha
formação acadêmica, profissional e pessoal.
iii
RESUMO
Diversos países, incluindo o Brasil, enfrentam o problema da escassez da água, graças ao
aumento populacional e industrial desenfreado, a crescente degradação e a poluição dos
recursos hídricos. O aumento na demanda pela água além de provocar o esgotamento
desse recurso o torna impróprio para o consumo humano e para diversas atividades em que
são utilizados. O reaproveitamento ou o uso de fontes alternativas de suprimento vem sendo
uma das soluções mais procuradas na tentativa de minimizar esses problemas. Assim o
presente trabalho propôs um sistema de captação de água da chuva no pavilhão do
Centroeventos Marejada em Itajaí - SC, objetivando novos usos à água pluvial, que escoaria
e voltaria a seu ciclo natural, poupando o uso da água disponibilizada pelo abastecimento
público. Realizou-se um levantamento de gasto de água no centro eventos, seus potenciais
usos e avaliaram-se dados pluviométricos totais mensais de janeiro de 2008 a abril de 2014
disponibilizados pela EPAGRI/CIRAM. Após a análise pluviométrica calculou-se segundo a
NBR 15.527/08 o tamanho do reservatório. O método que mais se aproximou das
características da área de estudo foi o método Azevedo Neto. O volume adotado para
cisterna de armazenamento da água coletada foi de 500 m3. A avaliação da demanda de
água mostrou que 74% do consumo no centroeventos Marejada não necessita ser potável.
O fator que mais influenciou no volume do reservatório de água da chuva foi à precipitação,
influenciando diretamente para que alguns métodos superdimensionassem o reservatório.
Pode-se observar pela análise das precipitações mensais que chove muito na região de
Itajaí, o que torna o potencial de instalação de sistemas para captação de água da chuva
mais eficientes.
Palavras-chaves: captação da agua da chuva, cisterna, reaproveitamento.
iv
SUMÁRIO
Dedicatória ............................................................................................................................. i
Resumo ................................................................................................................................. iii
Sumário ................................................................................................................................ iv
Lista de Figuras .................................................................................................................... vii
Lista de Tabelas .................................................................................................................. viii
1 Introdução ....................................................................................................................... 1
1.1 Objetivos ................................................................................................................. 3
1.1.1 Geral ................................................................................................................ 3
1.1.2 Específicos ....................................................................................................... 3
2 Fundamentação Teórica ................................................................................................. 4
2.1 A problemática da escassez da água ...................................................................... 4
2.1.1 A problemática das cheias no Estado de Santa Catarina.................................. 6
2.2 O consumo de água pela sociedade ........................................................................ 7
2.3 Utilização da água de Chuva ao longo da história ................................................. 11
2.4 Água da chuva ....................................................................................................... 14
2.4.1 Qualidade da Água ............................................. Erro! Indicador não definido.
2.4.2 Aproveitamento da Água da Chuva no Brasil.................................................. 16
2.5 Sistemas de Aproveitamento de Água da Chuva ................................................... 17
2.5.1 Área de Captação ........................................................................................... 19
2.5.2 Tratamento da Água da Chuva ....................................................................... 20
2.5.3 Remoção do Material Grosseiro ..................................................................... 21
v
2.5.4 Armazenamento e Utilização da Água da Chuva ............................................ 22
2.6 Dimensionamento de reservatório de armazenamento de água da chuva ............. 23
2.6.1 Modelos de Dimensionamentos de reservatórios ........................................... 23
2.7 Legislação Brasileira dos Recursos Hídricos ......................................................... 28
2.8 Legislação sobre o aproveitamento de água da chuva .......................................... 29
2.8.1 Qualidade da Água da Chuva ......................................................................... 30
3 Metodologia .................................................................................................................. 34
3.1 Área de Estudo ...................................................................................................... 34
3.2 Dados Pluviométricos ............................................................................................ 36
3.3 Levantamento de Consumo de Água ..................................................................... 36
3.3.1 Consumo Medido pela SEMASA .................................................................... 37
3.4 SISTEMA de coleta e armazenamento de água da chuva ..................................... 37
3.4.1 Determinação da Área do Telhado ................................................................. 37
3.4.2 Calhas condutoras .......................................................................................... 37
3.4.3 Reservatório para Água da Chuva .................................................................. 37
3.5 Reservatório para reuso da água ........................................................................... 38
4 Resultados e Discussão ............................................................................................... 39
4.1 Levantamento de dados ........................................................................................ 39
4.1.1 Consumo e Água medidos pela SEMASA ...................................................... 39
4.2 Usos Finais de Água .............................................................................................. 40
4.2.1 Aparelhos sanitários existentes ...................................................................... 40
4.2.2 Vazões ........................................................................................................... 41
4.2.3 Estimativa do Consumo por Evento ................................................................ 42
vi
4.3 Avaliação do potencial de economia de água potável ............................................ 44
4.3.1 Porcentagem de água potável que poderia ser substituída por água da chuva
44
4.3.2 Determinação da Área de cobertura ............................................................... 45
4.3.3 Calhas Condutoras ......................................................................................... 45
4.3.4 Dados Pluviométricos ..................................................................................... 45
4.4 Reservatórios de Água da chuva ........................................................................... 47
4.4.1 Grupo A .......................................................................................................... 48
4.4.2 Grupo 2 .......................................................................................................... 54
4.5 Analise e comparação dos métodos ...................................................................... 57
4.6 Analise da precipitação em função da demanda .................................................... 59
4.7 Reservatório de Água da chuva ............................................................................. 61
5 Considerações Finais ................................................................................................... 63
5.1 Conclusões Gerais ................................................................................................ 63
5.2 Sugestões para Trabalhos Futuros ........................................................................ 64
6 Referências .................................................................................................................. 66
Anexos ................................................................................................................................ 76
Apêndices ............................................................................................................................ 81
vii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Distribuição dos recursos hídricos e da população em % do total do Brasil. Fonte:
CONSUMO SUSTENTAVEL: Manual de educação, 2002. .................................................... 5
Figura 2: Regiões áridas e semiáridas do globo. Fonte: GNADLINGER, 2002. ................... 13
Figura 3: Sistema de Aproveitamento de água da chuva. Fonte: Bella Calha, 2010. ........... 18
Figura 4: Dispositivo de descarte de água das primeiras chuvas, utilizando bombonas
plásticas. Fonte: ELÉTROSUL, 2014. .................................................................................. 20
Figura 5: Dispositivo de descarte de água das primeiras chuvas, fabricado com tubos e
conexões de PVC. Fonte: ELÉTROSUL, 2014. ................................................................... 21
Figura 6: Filtro de água. Fonte: ACQUASTIER, 2014. ......................................................... 22
Figura 7: Filtro da calha. Fonte: SEMPRESUSTENTAVEL, 2012. ....................................... 22
Figura 8: Mapa de Localização de Santa Catarina no Brasil. Fonte: TRANSPI, 2014. ......... 34
Figura 9: Imagem aérea do Centreventos "Marejada". ......................................................... 35
Figura 10: Planta baixa da vista superior do piso térreo da Marejada. ................................. 36
Figura 11: Precipitação media mensal (mm), no período amostral de 2008 a 2013. ............ 46
Figura 12: Precipitação Média Anual em milímetros, no período amostras de 2008 a 2013. 46
Figura 13: Dias de chuva durante os meses do período de 2008 a 2013. ............................ 47
Figura 14 Média de máximos dias sem chuva no período amostral de 2008 a 2013........... 52
Figura 15 Comparação entre os volumes obtidos pelos métodos que mais se aproximaram
a demanda existente na Marejada. Fonte Do Autor, 2014. ................................................. 58
Figura 16: Comparação entre a demanda mensal em milímetros necessária para atender a
Marejada e as médias de precipitações mensais de Itajaí. Fonte: Do autor, 2014. .............. 61
Figura 17 Imagem de satélite adaptada demonstrando o local sugerido para construção da
cisterna para armazenamento da água da chuva. Fonte: Adaptado de Google Maps, 2014.
............................................................................................................................................ 62
viii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Relação entre tamanho populacional e o consumo da água no Japão. Fonte:
Oliveira, 2005 apud Netto 1998. ............................................................................................ 9
Tabela 2: Consumo médio de Água em cada Região do Brasil, em 2003. Fonte: INIS, 2004. 9
Tabela 3: Porcentagem de água consumida por atividade doméstica para um consumo
diário de 200 litros por habitante. Fonte: Oliveira, 2005. ...................................................... 10
Tabela 4: Usos finais em vários Edifícios de Florianópolis. Fonte: Proença, 2007. .............. 10
Tabela 5: Parâmetros de Qualidade de Água de Chuva para usos restritivos não potáveis.
Fonte: ABNT 15527/207. ..................................................................................................... 32
Tabela 6: Métodos e formulas a serem utilizadas no dimensionamento do reservatório. ..... 38
Tabela 7: Histórico do Consumo medido pela SEMASA, companhia de água do município de
Itajaí. FONTE: Secretaria de turismo de Itajaí, 2014. ........................................................... 39
Tabela 8: Total de utilitários sanitários identificados na Marejada. Fonte: Do autor, 2014. .. 41
Tabela 9: Vazão nos pontos de utilização em função do aparelho sanitário e da peça de
utilização. FONTE: Adaptado de NBR 5626/ (2008). ........................................................... 41
Tabela 10: Dados de duração e o número de pessoas por eventos durante mês de maio de
2014. Fonte: Do autor, 2014. ............................................................................................... 43
Tabela 11: Consumo em Litros por evento e Consumo em Litros por pessoa no evento.
Fonte: Do autor, 2014. ......................................................................................................... 43
Tabela 13 Consumo estimado por aparelhos em uma residência do Brasil e dos Estados
Unidos, estimando o consumo por aparelho na Marejada. FONTE: Adaptado de Oliveira,
2005. ................................................................................................................................... 44
Tabela 14: Coeficientes de Runoff. Fonte: Tomaz (2003) apud Hofkes e Frasier (1996). .... 45
Tabela 15: Resultados obtidos através da aplicação do Método de Rippl segundo
NBR15.527/07, para o Dimensionamento do Reservatório de Água da Chuva na Marejada.
............................................................................................................................................ 48
Tabela 16: Resultados obtidos através da aplicação do Método de Simulação segundo
NBR15.527/07, para o Dimensionamento do Reservatório de Água da Chuva na Marejada.
............................................................................................................................................ 50
Tabela 17 Número máximo de dias de chuva no período amostral de 2008 a 2013. .......... 51
ix
Tabela 18 Resultados obtidos através da aplicação do Método Azevedo Neto segundo
NBR15.527/07, para o Dimensionamento do Reservatório de Água da Chuva na Marejada.
............................................................................................................................................ 52
Tabela 19: Resultados obtidos através da aplicação do Método Prático Inglês segundo
NBR15.527/07, para o Dimensionamento do Reservatório de Água da Chuva na Marejada.
............................................................................................................................................ 53
Tabela 20: Resultados obtidos através da aplicação do Método Prático Alemão segundo
NBR15.527/07, para o Dimensionamento do Reservatório de Água da Chuva na Marejada.
............................................................................................................................................ 54
Tabela 21: Resultados obtidos através da aplicação do Método Australiano segundo
NBR15.527/07, para o Dimensionamento do Reservatório de Água da Chuva na Marejada.
............................................................................................................................................ 55
Tabela 22: Falha obtida se o reservatório calculado pelo Método Prático Australiano não
atendesse a demanda em um dos meses da Marejada. ...................................................... 56
Tabela 23: Comparativo dos valores obtidos pela aplicação dos métodos estabelecidos pela
NBR 15.527/07. Fonte: Do autor, 2014. ............................................................................... 57
1
1 INTRODUÇÃO
Estima-se que um bilhão de pessoas carecem de acesso a um abastecimento de água
suficiente, definido como uma fonte que possa fornecer 20 litros por pessoas por dia a um a
distância não superior a mil metros. Essas fontes incluem ligações domésticas fontes
públicas, fossos, poços, nascentes protegidas e a coleta de águas pluviais (BRASIL, 2010).
A água é considerada um recurso natural e um bem econômico essencial para a
manutenção da vida e do equilíbrio dos ecossistemas do planeta. Na legislação brasileira,
de acordo com a Lei n°9.433/97, a água é um recurso natural limitado, considerado bem
público e dotado de valor econômico.
O Brasil é um país privilegiado em termos de disponibilidade de água, pois conta com
28% da disponibilidade sul-americana e de 12% das reservas de água do mundo. Em
território brasileiro, 72% da água está localizada na bacia amazônica. O Rio Amazonas tem
6.885 quilômetros de extensão e é o maior do mundo em volume de água, despejando 175
milhões de litros por segundo no Oceano Atlântico. No entanto, não podemos esquecer que
o crescimento da população faz com que o risco de escassez também nos atinja. Entre 1970
e 2000 o Brasil passou de uma população urbana de 55% para 82% do total da população.
É sabido que mais de 1,4 bilhão de pessoas não têm acesso à água potável e, ainda, outros
2 bilhões não têm qualquer tipo de saneamento básico (GUIA EXAME, 2012; VICTORINO,
2007).
Dentre os recursos naturais disponíveis no planeta, a água é a que mais gera
polêmica tanto quanto a sua disponibilidade e sua qualidade. O Brasil, apesar de ser um
país de clima tropical onde há, em geral, uma quantidade significativa de chuva, apresenta
um crescimento lento no estudo de tecnologias para captação e utilização dessa água
(MMA, 2014).
Segundo Lima e Machado (2008) o sistema de captação de águas pluviais vem
sendo utilizado mais comumente nos países europeus e asiáticos onde são oferecidos
financiamentos para a construção e utilização deste sistema. Já no Brasil, as águas pluviais
vêm sendo utilizadas nos estados da região Nordeste, devido a grande falta de recursos
hídricos e, essa água captada é usada como fonte de suprimento principalmente em épocas
de estiagem.
Em diversas cidades litorâneas o problema da falta de água para consumo se agrava
no verão, onde o aumento da população neste período faz com que seja necessário o
2
racionamento, afetando assim o desenvolvimento econômico da região e a qualidade de
vida da população. Com o intuito de solucionar a falta de água tem se investido em novos
mananciais, muitas vezes distantes e de pior qualidade, implicando ainda em custos
elevados para bombeamento e tratamento (OLIVEIRA, 2005).
Segundo Annecchini (2005), a utilização da água da chuva além de trazer o
benefício da conservação da água e reduzir a dependência excessiva das fontes superficiais
de abastecimento, reduz o escoamento superficial, minimizando os problemas com
enchentes, buscando garantir a sustentabilidade urbana, que segundo Dixon, Butler e
Fewkes (1999), só será possível através da mobilização da sociedade em busca do uso
apropriado e eficiente da água.
O município de Itajaí situa-se no litoral de Santa Catarina, tem como característica as
cheias e alagamentos nos períodos intensos de chuva, fazendo com que os estudos do
aproveitamento das águas das chuvas se tornem ainda mais importantes para a região
(SIRHESC, 2013). A impermeabilização é uma das principais causas das inundações e
deslizamentos em áreas urbanas (TUCCI, 2009 apud CADORIN & MELLO, 2011).
A cidade destaca-se por seus diversos setores econômicos, belas paisagens
naturais, riquezas históricas, culturais e tradicionais. Desde os primórdios a cidade tem uma
forte ligação com a navegação e a pesca, sendo conhecida hoje como capital brasileira da
pesca e possuindo um dos maiores complexos portuários do país (PORTO DE ITAJAÍ,
2013). Devido a essa vocação para a pesca, Itajaí tem marcada em sua cultura uma
tradicional festa, popularmente conhecida como marejada “a festa portuguesa e do
pescado”.
Com o passar dos anos foi criando fama e atraindo um público cada vez maior, o
que tornou necessária a construção de uma estrutura maior e adequada para realização do
evento, criando-se assim o Centroeventos Marejada. Essa estrutura criada não teve seu
foco apenas na festa, sendo usada também para diversos outros eventos como shows,
formaturas e convenções (SECTUR, 2013).
Devido à sua dimensão e intensa utilização, estimasse que tanto o consumo de água
como o de energia seja elevado e dessa forma deve-se otimizar o uso desses recursos. O
aproveitamento da água da chuva é uma das soluções mais simples e baratas para
preservar a água potável (ANNECCHINI, 2005).
O Centroeventos Marejada é um setor de grande importância econômica para o
município. Levando em conta o grande número de eventos e de pessoas que por ali
circulam, é evidente o alto consumo de água. A análise de implantação de um sistema de
3
coleta da água de chuva se torna importante, pois reduz o volume de água escoado para o
rio, também diminuindo os gastos com o abastecimento público.
1.1 OBJETIVOS
1.1.1 Geral
Avaliar o potencial de implantação e utilização de um sistema de coleta de água da
chuva como fonte alternativa de água no Centroeventos Marejada em Itajaí – SC.
1.1.2 Específicos
Realizar o levantamento do consumo de água registrado pela empresa
concessionária de água do Centreventos Marejada;
Fazer o levantamento do uso de água por equipamento e setor do Centreventos
Marejada;
Realizar o levantamento de dados de precipitações diárias da Estação Meteorológica
de Itajaí/SC.
Dimensionar o sistema de captação da água da chuva no telhado do Centreventos
Marejada;
Analisar quais são os locais mais adequados para a disposição da cisterna para
armazenamento de água;
Determinar a utilização final da água captada através dos consumos levantados por
atividades em usos menos nobres.
4
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 A PROBLEMÁTICA DA ESCASSEZ DA ÁGUA
A escassez de água no mundo é agravada em virtude da desigualdade social e da
falta de manejo e usos sustentáveis dos recursos naturais (CETESB, 2014). Estima-se que
cerca de 40% da população global viva hoje sob a situação de estresse hídrico. Essas
pessoas habitam regiões onde a oferta anual é inferior a 1.700 metros cúbicos de água por
habitante, limite mínimo considerado pela Organização das Nações Unidas (ONU). Nesse
caso, a falta de água é frequente e, para piorar, a perspectiva para o futuro é de uma
escassez ainda maior (GUIA EXAME, 2012).
Toda a evolução dos seres vivos está associada e depende dos recursos hídricos.
Durante muito tempo, a água foi considerada um bem inesgotável; porém hoje essa
realidade é diferente. Apesar de sua grande abundância no nosso planeta, sabemos que a
sua distribuição não é regular em todas as regiões. Dos recursos hídricos disponíveis na
terra 97,5% encontra-se nos oceanos, ou seja, água salgada, apenas 2,5% é doce,
entretanto a maior parte está concentrada nas regiões polares, congelada. Resta a
humanidade 0,7% da água doce da Terra, armazenada no subsolo, o que dificulta sua
utilização. Somente 0,007% estão disponíveis em rios e lagos superficiais. A água é um bem
renovável, mais não deixa de ser limitado (VICTORINO, 2007).
Segundo Rebouças (2003) o Brasil possui uma ampla diversificação climática em
virtude de vários fatores como a configuração geográfica, a altitude, a extensão territorial, o
relevo e a dinâmica das massas de ar. Como corolário, o Brasil recebe uma abundante
pluviometria que varia, sobre mais de 90% do seu território, entre 1.000 e mais de 3.000
mm/ano. Entretanto num dos países mais ricos em água doce do planeta, as cidades
enfrentam crises de abastecimento, das quais não escapam nem mesmo as localizadas na
Região Norte, onde estão perto de 80% das descargas de águas dos rios do Brasil. O país é
dotado, também, de uma vasta e densa rede de drenagem que nunca seca sobre mais de
90% do território nacional, engendrando, certamente, a ideia de abundância de água no
Brasil.
A Figura 1 apresenta os dados da distribuição dos recursos hídricos e da população
em porcentagem em cada região do Brasil. Observa-se que nas regiões Norte e Centro-
oeste se concentram a maior parte dos recursos hídricos do país, e a menor população a
ser abastecida. Já as regiões Sudeste e Nordeste concentram a menor parte dos recursos
5
hídricos sendo que esses são responsáveis pelo abastecimento de maior parte da
população, cerca de 70%.
Figura 1: Distribuição dos recursos hídricos e da população em % do total do Brasil. Fonte: Consumo sustentável, 2002.
A distribuição da água não é regular conforme a população que habita uma
determinada área. Em muitos locais a demanda de agua é muito maior que a
disponibilidade, gerando assim um conflito de quantidade de água (GRASSI, 2001). As
estatísticas internacionais confirmam o problema que diversos países têm em garantir ao
cidadão acesso a água com qualidade adequada quantidade suficiente. Dentre as restrições
as melhorias desse serviço estão às questões econômicas, organizacionais, climáticas e,
principalmente, a falta de sustentabilidade hídrica (TOMAZ, 2003).
No estado de Santa Catarina, a Secretaria de Desenvolvimento Sustentável
desenvolveu um Plano Estadual de Recursos Hídricos, com o objetivo de dotar o estado de
um planejamento estratégico de curto, médio e longo prazo, para uso, conservação e
controle das águas do estado. Referente à possibilidade de falta de água, segundo os dados
apresentados, ao comparar a quantidade de água disponível nos rios e os volumes de água
que atualmente são retirados para os diversos usos, ainda há uma situação de relativo
conforto na maior parte do Estado, em anos em que as chuvas ocorrem dentro da
normalidade. Apenas na região Sul do Estado, existe escassez de água devido ao intenso
uso para irrigação nos meses de setembro a janeiro (SANTA CATARINA, 2014).
Segundo o Secretário de Estado e Desenvolvimento Econômico Sustentável, Jean
Kuhlmann, nestas áreas já existe conflitos de uso da água, mesmo em anos considerados
normais em termos de precipitação. Da mesma forma, esse problema ocorre na bacia do rio
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Norte Centro-Oeste Sul Sudeste Nordeste
Recusrsos Hídricos x Populacao
Recursos Hidricos Populacao
6
Camboriú na alta estação, devido ao aumento da população. Em termos médios, a
disponibilidade de água do Estado, em todas as bacias hidrográficas, é suficiente para
atender aos atuais usos. No entanto, são frequentes os períodos em que a disponibilidade
de água existente nos mananciais se mostra insuficiente para atender, com um razoável
nível de garantia, os vários usos da água. Tais situações, decorrentes de variações
meteorológicas, se mostram de forma mais intensa nos períodos de verão, gerando
prejuízos sociais e econômicos (SANTA CATARINA, 2014).
Em Itajaí, no ano de 2014, a CASAN, empresa concessionaria de água do município
emitiu um alerta para que os usuários do sistema observassem o uso econômico e racional
da água, onde restringiu o consumo ao essencial para evitar qualquer desperdício, até que a
situação se normalize (CASAN, 2014). O que acontece é que a combinação das altas
temperaturas no Estado com a ausência de chuvas regulares e bem distribuídas entre os
municípios prejudica o abastecimento de água na área de atendimento da CASAN. O
aumento do consumo nestas condições, que prosseguem por muitas semanas, compromete
os mananciais de captação com a gradativa redução dos níveis de agua potável (SANTA
CATARINA, 2014).
Diante deste panorama, cresce a necessidade de se encontrar meios e formas de se
preservar a água potável. As soluções que preservam a quantidade e a qualidade da água
passam necessariamente, por uma revisão do uso nas residências, tendo como meta a
redução do consumo de agua potável e consequentemente a conservação dos recursos
hídricos. Dentre as estratégias utilizadas atualmente para reduzir o consumo de água pela
população pode ser citada a medição individualizada de água, a racionalização do uso, a
utilização de dispositivos economizadores de água, como as bacias sanitárias com volume
de descarga reduzido e os registros de fechamento automático de torneiras, chuveiros e
mictórios e utilização de fontes alternativas de água. Campanhas de conscientização dos
consumidores também resultam em efeitos positivos e devem ser realizados inclusive com
as crianças, para a formação da consciência ambiental (ANNECCHINI, 2005).
2.1.1 A problemática das cheias no Estado de Santa Catarina
Segundo a ONU, o fato de o Brasil não sofrer com terremotos e furacões não
significa que o país está fora do mapa de grandes desastres naturais. Santa Catarina está
entre os estados brasileiros mais atingidos pelos desastres nos últimos anos. O estado
registrou 12,2% de todas as catástrofes ocorridas no Brasil entre 1991 e 2010, apesar de
representar 1,2% do território brasileiro. Os principais desastres que atingem o estado são
7
as estiagens ou secas, com 32% das ocorrências, e enxurradas e enchentes, também com
32%. Um dos maiores e mais recentes desastres registrados no estado foram às enchentes
de 2008, que afetaram cerca de 60 cidades e mais de 1,5 milhões de pessoas de todo o
estado (SCARPIN; PICASSO; SILVA, 2013).
Um dos obstáculos ao desenvolvimento da região têm sido, desde o início da
colonização, as frequentes inundações que, quase anualmente, afetam a área. O rio Itajaí-
Açu nasce da confluência dos rios Itajaí do Sul e Itajaí do Oeste, no perímetro urbano da
cidade de Rio do Sul, região do Alto Vale do Itajaí, percorrendo uma distância de
aproximadamente 170 km, desaguando no Oceano Atlântico, junto à cidade portuária de
Itajaí. A cidade de Blumenau, por sua localização, dimensão e estágio de desenvolvimento,
tem sido um dos núcleos urbanos da região mais atingida pelas inundações. Os registros
têm acusado que dificilmente passam mais de três ou quatro anos sucessivos sem
ocorrência de enchentes, causando perdas graves, tanto na zona urbana, quanto na zona
rural (FRAGA; KOHLER, 1999).
Segundo Tucci (2009), a impermeabilização do solo é uma das principais
causas das inundações e deslizamentos em áreas urbanas, pois diminuindo as áreas
verdes, reduz a capacidade de infiltração de água no solo e aumenta a capacidade de
escoamento, devido à adoção de condutos e superfícies que facilitam a rápida
movimentação da água. Este conjunto de fatores faz com que por um lado toda a agua da
chuva que cai sobre uma cidade seja rapidamente drenada para os corpos hídricos
principais, mas estes não tem capacidade de receber essa agua, devido ao seu tamanho ou
dinâmica natural entre outros fatores (CADORIN & MELLO, 2011 apud NUCCI, 2009).
Por isso o estudo de fontes de alternativas de suprimento de agua vem se tornando
mais importantes, pois atribuindo um reuso a essa água da chuva que a princípio estava
perdida, ela poderá contribuir no tempo de saturação do solo, evitando que a água infiltre e
escoe diretamente para os rios, interferindo assim nas enchentes e inundações
(GONÇALVES, 2009).
2.2 O CONSUMO DE ÁGUA PELA SOCIEDADE
Atualmente, o consumo mundial de água doce é seis vezes maior do que em
1900, embora a população mundial não tenha crescido na mesma proporção ao longo
do século. O alto padrão de consumo hídrico está associado, sobretudo à irrigação,
processo que ocasiona o emprego de mais de 70% da água doce consumida. A
indústria é responsável pelo uso de 22% do consumo e o uso doméstico com 8%. No
entanto, há estimativas de que o consumo industrial duplicará até 2025 e que haverá um
8
aumento de até quatro vezes na emissão de poluentes industriais nos corpos de água
(NOSE, 2008).
Na agricultura, a FAO estima que cerca de 60% da água que é fornecida aos
projetos de irrigação no mundo se perdem por evaporação ou percolação. Por sua vez, as
Nações Unidas (ONU, 2003) estima que a redução de 10% da água utilizada na agricultura
já seria suficiente para abastecer o dobro as população mundial atual. No Brasil, a exemplo
de outros países, a maior demanda por água é na agricultura, especialmente a irrigação,
com quase 63% de toda a demanda (REBOUCAS, 2003).
O autor Tundisi (2003) afirma que os usos múltiplos da água além da agricultura e
indústria ainda incluem a navegação, a recreação, o turismo e a mineração. A recreação e o
turismo são extremamente importantes em regiões do interior dos continentes, em que o
acesso à recreação com agua doce é mais fácil e barata, consequentemente gera uma
pressão considerável sobre os rios, lagos e represas. Já a mineração tem um uso intensivo
de água principalmente na lavagem e purificação dos minérios, além de diversificada e
múltipla série de processos na indústria, como resfriamento e plantas de lavagem, limpeza e
descarga de materiais.
Outra importante utilização da água na manutenção das funções vitais dos seres
humanos é o seu próprio consumo. Em uma residência o consumo de agua é influenciado
por diversos fatores como o clima da região, a renda familiar, o número de habitantes, as
características culturais da comunidade e a forma de gerenciamento do sistema de
abastecimento (SANTOS, 2012). Estima-se um consumo médio de água nas residências de
200 l/hab/dia, com grandes oscilações, que podem ir de 50 L/hab/dia a 600 L/hab/dia
(TSUTIYA, 2005).
O consumo de água nas atividades domésticas contribui muito no consumo de água,
através de eletrodomésticos como máquinas de lavar roupa e de lavar louças. Além disso, a
rega dos jardins, a lavação de automóveis e de pisos com mangueiras aumenta
consideravelmente o volume de água gasto em uma residência (ANNECCHINI, 2005).
Em geral, em países menores, quanto maior o número de habitantes de uma
cidade, maior é o consumo de água. Isto ocorre, por exemplo, em cidades do Japão,
conforme ilustrado na Tabela 1. Já na Tabela 2, são apresentadas informações sobre o
consumo médio de água em cada região do Brasil (Oliveira, 2005).
9
Tabela 1: Relação entre tamanho populacional e o consumo da água no Japão. Fonte: Oliveira, 2005 apud Netto 1998.
População (hab) Consumo de água (L.hb/dia)
Até 5.000 197
50.000 a 100.000 337
250.000 a 500.000 370
Acima de 1.000.000 448
Tabela 2: Consumo médio de água em cada Região do Brasil, em 2003. Fonte: INIS, 2004.
Região Consumo Médio de Água (L/hab.dia)
Norte 111,7
Nordeste 107,3
Sudeste 147
Sul 124,6
Centro-Oeste 133,6
Brasil 141
Podemos observar que a região que mais consome agua é a região Sudeste,
seguida da região centro-oeste e da região sul, podemos associar o maior consumo de água
nessas regiões devido ao desenvolvimento crescente nestes locais, regiões muito fortes no
setor industrial, com alta densidade populacional.
Segundo a Organização Pan-americana de Saúde, a quantidade de água que o ser
humano necessita, por dia, para atender as suas necessidades é de 189 litros. Já segundo a
ONU esta quantidade é de 20 litros por pessoa por dia. Na pratica o consumo per capita,
varia de região para região. Em países europeus o consumo por pessoa por dia está situado
entre 150 e 250 litros, enquanto que nos Estados Unidos este consumo é superior a 300
litros por pessoa por dia (OLIVEIRA, 2005).
No Brasil, em residências de cidades de porte médio o consumo chega a 200 litros
por habitante por dia, podendo elevar-se até 400 litros em bairros de nível econômico mais
elevado e reduzir-se para valores de 120 litros por habitante por dia em cidades de menor
porte. O consumo dos banheiros representa 70 a 82% do consumo total de uma residência
10
de porte médio (OLIVEIRA, 2004). Na Tabela 3 são apresentadas informações sobre o
percentual de água consumida em cada atividade doméstica, para um consumo estimado de
200 litros por habitante por dia.
Tabela 3: Porcentagem de água consumida por atividade doméstica para um consumo diário de 200 litros por habitante. Fonte: Oliveira, 2005.
Aparelhos Consumo (%)
Descarga do vaso sanitário 41
Chuveiro 37
Pia (cozinha) 6
Bebida 5
Lavação de roupas 4
Limpeza da casa 3
Irrigação de jardins 3
Lavação de carros 1
Analisando a tabela acima podemos observar que o maior consumo em uma
residência se dá nos aparelhos utilizados no banheiro, sendo a descarga de vasos sanitário
em primeiro lugar com 41%, consumo este que pode ser substituído por agua pluvial, pois
justamente esta atividade não necessita de água potável.
Em Santa Catarina, um estudo realizado por Proença (2007) analisou os usos finais
de agua em diversos edifícios comerciais da capital Florianópolis. A Tabela 5 mostra os
resultados obtidos no estudo realizado.
Tabela 4: Usos finais em vários edifícios de Florianópolis. Fonte: Proença, 2007.
Edifício Ponto de Consumo
Bacia Sanitária Torneiras Limpeza Outros Total
Aliança 54 8,4 2,6 35,5 100
Ewaldo Moritz 84,6 6,8 1,6 7 100
Gramemann 64,6 27,3 2,1 6 100
Ilha de Santorini 79,1 14,5 4,9 1,5 100
Ilha dos Ventos 81 13,4 2,1 3,5 100
Manhattan 71,5 19,4 4,3 4,8 100
Olmiro Xavier 78,5 17 1,8 2,7 100
Pedro Xavier 54,8 23,8 18,7 2,7 100
Trajanus 55,8 38,4 1,2 4,5 100
Via Venneto 52 14,4 3,9 29,7 100
11
Podemos observar que em alguns edifícios analisados, o consumo de água para
atividades que não exigem agua potável como limpeza e bacia sanitária, pode chegar até
86%, o que indica que o potencial de redução de água potável pode ser muito alto.
Em outro estudo realizado em Santa Catarina, Coelho (2008) analisou os usos finais
de água em residências unifamiliares localizadas em Blumenau, SC. Este estudo envolveu 6
residências, sendo uma escolhida como residência base. Foi feita uma divisão da
porcentagem de água utilizada pelos homens e mulheres que habitam a residência. A
Tabela 5 mostra os resultados obtidos na residência base.
Tabela 5: Usos finais de água na residência base. Fonte: Coelho, 2008.
Aparelho Sanitário Porcentagem dos usos finais de água (%)
MASCULINO FEMININO MÉDIA
Torneira do Banheiro 3,2 7 4,9
Bacia Sanitária 19,5 26,4 22,8
Chuveiro 31,4 3,9 18,5
Torneira da Cozinha 0,6 31,6 15,2
Mangueira do Jardim 26,9 0 14,2
Torneira do Tanque 0 10,3 4,9
Máquina de lavar roupa 18,4 20,8 19,5
Total 100 100 100
Analisando a Tabela apresentada acima, conclui-se que para a residência em estudo
o maior consumo estimado por parte do consumidor feminino é através da torneira da
cozinha e da bacia sanitária, com 31,6 e 26,4% respectivamente. Já o consumo masculino é
proveniente do chuveiro e da mangueira do jardim com 31,4 e 26,9%. Analisando o
consumo de água dos usos finais, a porcentagem de água não potável utilizada pelos
homens é de 64,8% e para as mulheres é de 57,5%.
2.3 UTILIZAÇÃO DA ÁGUA DE CHUVA AO LONGO DA HISTÓRIA
O manejo e o aproveitamento da água da chuva não são práticas novas, existem
muitos relatos de atividades a milhares de anos atrás, até antes de Cristo.
Registros históricos indicam que a água da chuva já é utilizada pela humanidade há
milhares de anos. Existem inúmeras cisternas escavadas em rochas, utilizadas para
aproveitamento de água pluvial, que são anteriores a 3.000 a.C. Em Israel, encontra-se um
dos exemplos mais conhecidos, a famosa fortaleza de Masada, com dez reservatórios
12
escavados na rocha, tendo como capacidade total 40 milhões de litros. No México,
existem cisternas ainda em uso, que datam de antes da chegada de Cristóvão Colombo à
América (TOMAZ, 2003).
Segundo Tomaz (2005) uma das inscrições mais antigas do mundo é a conhecida
Pedra Moabita, encontrada no Oriente Médio, datada de 850 a.C. Nela, o rei Mesha dos
Moabitas, sugere que seja feito um reservatório em cada casa para o aproveitamento da
água de chuva. No palácio de Knossos na ilha de Creta, aproximadamente em 2000 a C,
era aproveitada a água da chuva para descarga em bacias sanitárias. Na Grécia as
iniciativas datam de 3500 anos a.C. (KOUTSOYIANNIS et al., 2008).
Existem relatos do uso da água da chuva por vários povos, como os Incas, os Maias
e os Astecas. No século X, ao sul da cidade de Oxkutzcab, a agricultura era baseada na
coleta da água da chuva, sendo a água armazenada em cisternas com capacidade de 20 a
45 m³, chamadas de Chultuns pelos Maias. As cisternas Chultuns eram escavadas no
subsolo calcário e revestidas com reboco impermeável, acima delas havia uma área de
coleta de 100 a 200 m² (GNADLINGER, 2000).
O relatório mais recente da OMS / UNICEF Programa Conjunto de Monitoramento de
Abastecimento de Água e Saneamento mostra que 1,3% da população mundial utilizam a
água de chuva como sua principal fonte de água para uso doméstico. Nos países em
desenvolvimento, 2,4% da população rural ou mais de 76 milhões de pessoas em todo o
mundo são relatadas a depender em água de chuva, e muitas casas poderão usá-lo
também para beber (UNICEF, 2012).
A utilização de água de chuva não se limita apenas aos países em desenvolvimento.
Texas, Havaí e outras áreas com escassez de água nos EUA, Austrália e Nova Zelândia são
exemplos de países onde a água de chuva é aproveitada ao nível das famílias, para
jardinagem, conservação e uso doméstico, incluindo como água potável. O Instituto
Australiano de Estatística, em 2010 relatou que as famílias que vivem em uma residência
adequada para uma cisterna de água de chuva, aumentaram ainda mais a instalação de
sistemas de água de chuva, de 24% em 2007 para 32% em 2010. Quase a metade (49%)
das famílias do estado Sul – Australiano utilizaram uma cisterna de água de chuva, seguido
pelos estados de Queensland (36%) e Vitória (30%) (Australian Bureau of Statistics, 2010).
Em diversas partes do mundo, a coleta e aproveitamento de água de chuva tem sido
uma técnica muito popular, especialmente em regiões áridas e semiáridas que constituem
aproximadamente 30% da superfície da terra. A colheita de água da chuva foi inventada
13
independentemente em diferentes continentes há milhares de anos e vem sendo usada e
difundida principalmente em regiões semiáridas onde as chuvas ocorrem durante poucos
meses do ano conforme mostrado na Figura 2 (GNADLINGER, 2000).
Figura 2: Regiões áridas e semiáridas do globo. Fonte: GNADLINGER, 2002.
A região semiárida da China sofreu por muito tempo com problemas de
abastecimento de água, problema este solucionado com técnicas de captação e utilização
da água da chuva, trazendo resultados positivos fundamentais para o desenvolvimento
econômico e social da região (GNADLINGER, 2000 e PALMIER, 2001). No Planalto de
Loess, na China, essa técnica já era conhecida há mais de dois mil anos quando já existiam
cacimbas e tanques para armazenar a água de chuva (GNADLINGER, 2000).
Na Índia, na década de 70, varias cidades sofriam com problemas na produção
agrícola e devido às técnicas de captação de água da chuva elas passaram de importadoras
a exportadoras, trazendo assim uma solução mais do que eficiente. Na cidade de
Gopalpura, na Índia, no meio da década de 80, passou a reviver a pratica de captação de
escoamento superficial em regiões propensas à seca e o sucesso do empreendimento
motivou outras 650 cidades próximas a desenvolver esforços similares, levando a elevação
do nível do lençol freático, maior rendimento e estabilidade das atividades agrícolas, e
redução das taxas de migração. Impressionado com o sucesso da experiência do uso de
técnicas de captação de águas de chuva, o ministro chefe do estado Madhya Pradesh,
também na Índia, repetiu a iniciativa em 7.827 cidades. O projeto atendia a quase 3,4
milhões de hectares de terra ente 1995 e 1998 (NOSÉ, 2008 e PALMIER, 2001).
14
O Texas em 1994, na cidade de Austin, formou a Associação Americana de
Captação de Água da Chuva, já em abril de 1998 foi criada a Associação Japonesa
(GONDIM, 2001).
No Brasil, em 1999, por ocasião da “9 Conferência Internacional de Sistemas de
Captação de Água de Chuva” e do “2 Simpósio Brasileiro sobre Sistemas de Captação de
Água de Chuva” foi realizado simultaneamente a criação da Associação Brasileira de
Captação de Água da Chuva (SICKERMANN, 2003).
No estado de Santa Catarina a escassez de água é a realidade em várias regiões.
Devido a isso a EMBRAPA do município de Concordia, localizada a oeste do estado, vem
realizando estudos de viabilidade e de alternativas para coleta da água de chuva,
publicando um documento intitulado “Aproveitamento da Água da Chuva na Produção de
Suínos e Aves”, onde auxilia e orienta produtores e técnicos, de como fazer a instalação de
sistemas de captação da agua da chuva em suas produções (JAQUES, 2005; EMBRAPA,
2013).
2.4 ÁGUA DA CHUVA
Segundo a CETESB (2014), as águas de chuva são encaradas pela legislação
brasileira como esgoto, pois ela usualmente vai dos telhados, e dos pisos para as bocas de
lobo, aonde, como "solvente universal", vai carreando todo tipo de impurezas, dissolvidas,
suspensas, ou simplesmente arrastadas mecanicamente, para um córrego que vai acabar
dando num rio, que pode por sua vez acabar suprindo uma captação para Tratamento de
Água Potável.
De uma maneira geral, as águas decorrentes da chuva (coletadas nas vias públicas
por meio de bocas de lobo e descarregadas em condutos subterrâneos) são lançadas em
cursos d’água naturais, no oceano, em lagos ou, no caso de solos bastante permeáveis,
esparramadas sobre o terreno por onde infiltram no subsolo (CARDOSO NETO, 2014).
A água da chuva tem em sua composição diversas substâncias. Em áreas
urbanas ela contém, por exemplo, componentes prejudiciais ao homem tais como o
dióxido de enxofre e os óxidos de nitrogênio emitidos pelos automóveis e pelas
indústrias. A contaminação da água da chuva também ocorre através de impurezas
localizadas nos telhados tais como fuligem e dejetos de animais. A maior contaminação
se dá na primeira chuva, após um longo período de estiagem. O primeiro milímetro de
chuva não deve ser utilizado, pois esta água geralmente encontra-se contaminada pelo
telhado, devendo assim ser descartada (GROUP RAINDROPS, 2002).
15
Essa água que sofreu um processo natural de diluição e autodepuração, ao longo
de seu percurso hídrico, nem sempre é suficiente para realmente depurá-la. Uma pesquisa
da Universidade da Malásia concluiu que após o início da chuva, somente as primeiras
águas carreiam ácidos, micro-organismos, e outros poluentes atmosféricos, sendo que
normalmente pouco tempo após a mesma já adquire características de água destilada, que
pode ser coletada em reservatórios fechados (LORENZETE, 2001).
Segundo a CETESB (2014), a água de chuva sofre uma destilação natural muito
eficiente e gratuita. Esta utilização é especialmente indicada para o ambiente rural,
chácaras, condomínios e indústrias. O custo baixíssimo da água nas cidades, pelo menos
para residências, inviabiliza qualquer aproveitamento econômico da água de chuva para
beber.
Segundo Júnior (2009), “as águas pluviais são aquelas que se originam a partir das
chuvas. A captação dessas águas tem por finalidade permitir um melhor escoamento,
evitando alagamento, erosão do solo e outros problemas”.
Já Neto (2010) salienta a importância da água em nossas vidas “cada vez mais, a
água é o centro de nossas atenções, pois não bastasse ser a maior constituinte do corpo
humano, a ideia de sua escassez irá inviabilizar a vida humana”, e mostra os benefícios do
aproveitamento das águas de chuva “os pensamentos em todas as áreas, neste século XXI,
devem estar voltados não só para um consumo responsável, mas também para novas
formas de aproveitamento desse líquido”.
A existência de fontes de suprimento de água em edifícios, casas e outros lugares de
outras origens que não a do sistema público ou privado de água potável, tais como as água
da precipitação pluvial e de eventuais fontes naturais locais, abre possibilidades de
aproveitamento dessas fontes. Tal aproveitamento vem sendo estudado, tecnologias tem
sido desenvolvidas e a prática vem se disseminando muitas vezes sem os cuidados
recomendados pela boa técnica (GONÇALVES, 2009). Por isso é de grande importância
que o cidadão além de saber que aproveitar a água da chuva é uma boa iniciativa, ele
também tem que estar atento que essa água não é tratada, e que se usada de forma
inadequada pode trazer malefícios a saúde humana, por isso, recomenda-se que a água
armazenada seja tratada (IDEC, 2005).
16
2.4.1 Aproveitamento da Água da Chuva no Brasil
No Brasil, segundo a ACBMAC (2007) até aproximadamente 20 anos atrás existiam
poucas experiências de aproveitamento de água pluvial. Hoje, já existe no país a
Associação Brasileira de Manejo e Captação de Água de Chuva, que é responsável por
divulgar estudos e pesquisas, reunir equipamentos, instrumentos e serviços sobre o
assunto.
Existem vários registros de aproveitamento de água da chuva no Brasil, na cidade de
Guarulhos, estado de São Paulo, algumas indústrias utilizam água de chuva. Segundo
Tomaz (2003), é realizado aproveitamento de água de chuva em uma indústria de
tingimento de tecidos, captada através de um telhado de 1.500 m2 e armazenada em
reservatório subterrâneo de 370 m3.
Em Blumenau, estado de Santa Catarina, segundo Bella Calha (2007), foi instalado
sistema de aproveitamento de água pluvial em um hotel com 569,50 m² de área de
cobertura (área de captação). O volume da cisterna utilizada é 16.000 litros, estimando-se a
economia anual de água potável em torno de 684.000 litros.
Ainda no estado de Santa Catarina Montibeller e Schmidt (2004) realizaram um
estudo do potencial de economia de água potável utilizando água pluvial para fins não
potáveis em 66 municípios catarinenses. Com base em dados fornecidos pela Companhia
de Abastecimento de Água do Estado, tais como população, consumo de água dos
municípios e índices pluviométricos fornecidos pela Empresa de Pesquisas Agropecuárias e
Extensão Rural de Santa Catarina, foi possível verificar o potencial de economia de água
tratada juntamente com a análise das áreas de telhados estimados de cada município,
fornecidos pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Como resultados, verificou-se
que 86% dos municípios, o que representa 57 cidades, alcançaram um potencial de
economia de água tratada através do aproveitamento de águas pluviais superior a 50%. A
média de economia de água potável obtida neste estudo para os 66 municípios catarinenses
analisados foi de aproximadamente 74% (MARINOSKI, 2007).
Em Palhoça, município da Grande Florianópolis, Oliveira (2005) realizou um estudo
para verificar a viabilidade econômica em sistemas complementares de agua em duas
residências unifamiliares, estes sistemas substituíram a água potável em atividades com
descargas de vasos sanitários e lavação de roupas.
17
Já em Joinville, Carlon (2005) desenvolveu um estudo sobre a percepção dos
atores sociais quanto às alternativas de implantação de um sistema de captação e
aproveitamento de água de chuva.
No municio de Itajaí, em geral, onde mais se aproveita a água da chuva são nos
edifício, por exemplo, o Residencial Vila do Verde no Edifício Bromélia, faz utilização da
água da chuva para fins não potáveis, dando preferência ao uso dos banheiros e áreas de
uso comum (ARAUJO, 2014).
2.5 SISTEMAS DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA DA CHUVA
Existem vários aspectos positivos no uso de sistemas de aproveitamento de água
pluvial, pois estes possibilitam reduzir o consumo de água potável diminuindo os custos de
água fornecida pelas companhias de abastecimento; minimizar riscos de enchentes e
preservar o meio ambiente reduzindo a escassez de recursos hídricos (MAY, 2004).
O sistema de aproveitamento de água da chuva consiste em construir um sistema
para captação, filtragem e armazenamento da água. A captação é feita com a instalação de
um conjunto de calhas no telhado, que direcionam a água para um tanque subterrâneo ou
cisterna, onde ela será armazenada. Junto a esse reservatório, é necessário instalar um
filtro para retirada de impurezas, como folhas e outros detritos, e uma bomba, para levar o
líquido a uma caixa d'água elevada separada da caixa de água potável (MARINOSKI, 2007).
18
Figura 3: Sistema de Aproveitamento de água da chuva. Fonte: Bella Calha, 2010.
1 – Área de captação: é a cobertura edificação, que pode ser feita de telha de diversos
materiais como: cerâmica: fibrocimento, zinco, etc. Ou até mesmo a laje de cobertura.
2 – Separador das primeiras águas: utilizado para que impurezas depositadas no telhado
possam ser separadas e dispensadas antes do armazenamento. Este desvio tem um
volume determinado.
3 – Condutores e calhas: fazem o caminhamento da água da cobertura ao reservatório
inferior. Para melhor eficiência deve-se levar em consideração no dimensionamento a vazão
captada e a inclinação até o condutor vertical.
4 – Filtro: Instalado antes que a água chegue ao reservatório inferior, pode ser até mesmo
uma tela ou filtro industrializado para evitar a entrada de folhas, galhos, etc.
5 – Reservatório: Deve-se levar em conta os critérios de custos totais de implantação,
demanda de água, áreas de captação e regime pluviométrico.
6 – Bombas: devem ser observadas as recomendações das tubulações de sucção e
recalque, velocidades mínimas de sucção e seleção do conjunto motor-bomba.
19
Os limitadores do sistema serão o volume fornecido de água, a superfície de
coleta e o índice pluviométrico da região (FREITAS; SILVA, 2014).
2.5.1 Área de Captação
As áreas de captação da água da chuva são geralmente telhados ou áreas
impermeáveis sobre a superfície do solo como estacionamento, calçadas e pátios. É mais
comum a captação da água em telhados, por apresentar melhor qualidade, visto que áreas
sobre a superfície do solo geralmente sofrem influência direta do trafego de pessoas e
veículos. A captação em telhados também possibilita que na maioria dos casos a água atinja
o reservatório de armazenamento por gravidade, o que facilita o projeto (HAGEMANN,
2009).
Os telhados podem ser constituídos de diversos materiais como plástico, zinco,
cerâmica, aço galvanizado, fibrocimento, entre outros. (FLACH, 2012). O material do qual é
constituído o telhado é importante para a definição do coeficiente de escoamento
superficial, que determina quanto da água precipitada se transforma em escoamento
(BAÊTA; SARTOR, 1999). Além disso, Hagemann (2009) afirma que conhecer a
composição do material do telhado é importante para evitar a contaminação da água da
chuva devido a componentes tóxicos, que possam ser lixiviados no decorrer da
precipitação.
A NBR 15527/2007 recomenda que, quando forem utilizados produtos
potencialmente nocivos à saúde humana na área de captação, o sistema deve ser
desconectado, impedindo a entrada desses materiais no reservatório de
armazenamento e a reconexão só deve ser feita após lavagem adequada da área, de
forma que seja extinto o risco de contaminação.
O UNEP (2002) recomenda alguns cuidados que devem ser tomados com a área
de captação, incluindo a limpeza frequente e remoção de materiais que possam ficar
depositados sobre o telhado tais como poeira, folhas, galhos e fezes de animais, a fim
de minimizar a contaminação e manter a qualidade da água coletada.
Preferencialmente, os telhados devem ser protegidos de árvores para evitar a queda de
folhas e galhos além de danos causados por pássaros e outros animais.
20
2.5.2 Tratamento da Água da Chuva
A literatura mostra que a chuva inicial é mais poluída, pois esta é responsável por
lavar a atmosfera contaminada por poluentes e a superfície de captação, quer sejam
telhados ou superfícies no solo (GOULD, 1999).
Portanto, um procedimento simples de limpeza da água da chuva muito utilizado é a
remoção dos primeiros milímetros de chuva, através de um componente importante do
sistema de aproveitamento que é o reservatório de eliminação da primeira chuva. Este
procedimento é também denominado de autolimpeza da água da chuva (TOMAZ, 2003).
Este reservatório tem a finalidade de receber a chuva inicial, podendo ser retida ou
descartada de forma que a mesma não entre em contato com a chuva seguinte, menos
poluída, que será direcionada ao reservatório de armazenamento final. A chuva direcionada
ao reservatório final, que tenha passado apenas por este tratamento simplificado, deve ter
seu uso voltado apenas para os fins não potáveis (ANNECCHINI, 2005).
O descarte de água das primeiras chuvas também pode ser feito com o auxílio de
dispositivos automáticos, desenvolvidos especialmente para esta finalidade. Em um projeto
desenvolvido pela ELETROSUL, “Casa Eficiente”, os pesquisadores executaram
dispositivos simples e eficazes utilizando materiais de baixo custo e facilmente encontrados
no mercado, como podemos ver na Figura 4. Outra alternativa, são os condutores em
alumínio anodizado brancos mostrados na Figura 5, antes da entrada da cisterna há um
dispositivo em aço inox, próprio para separação e descarte de sólidos, como folhas e
gravetos. (ELÉTROSUL, 2014).
Figura 4: Dispositivo de descarte de água das primeiras chuvas, utilizando bombonas plásticas. Fonte: ELÉTROSUL, 2014.
21
Figura 5: Dispositivo de descarte de água das primeiras chuvas, fabricado com tubos e conexões de PVC. Fonte: ELÉTROSUL, 2014.
2.5.3 Remoção do Material Grosseiro
A remoção do material grosseiro, também conhecido como filtração, é um processo
de separação dos sólidos do líquido. Visa principalmente à remoção das impurezas contidas
na água que são retiradas através de um meio poroso. A filtragem da água da chuva é um
processo necessário para retirar partículas macroscópicas em suspensão que são
arrastadas pela água ao passar pela cobertura das edificações (OLIVEIRA et al., 2012)
Segundo Annecchini (2005), a remoção desses tipos de materiais pode ser feita de
maneira simples, promovendo a retenção dos mesmos através do uso de telas ou grades,
que devem ser instaladas nas calhas. As figuras 6 e 7 mostram exemplos desses sistemas
de retenção de folhas e gravetos.
22
Figura 6: Filtro de água. Fonte: ACQUASTIER, 2014.
Figura 7: Filtro da calha. Fonte: SEMPRESUSTENTAVEL, 2012.
2.5.4 Armazenamento e Utilização da Água da Chuva
O reservatório de armazenamento tem a função de reter e acumular a água
captada. Muitas vezes, o custo elevado do reservatório em relação aos outros
componentes pode inviabilizar a construção do sistema. O reservatório pode estar
apoiado sobre o solo ou enterrado e sempre que possível deve estar localizado perto
dos pontos de consumo, para diminuir a distância de transporte da água. Os materiais
mais comumente utilizados são alvenaria, concreto, ferro-cimento, metal galvanizado,
fibra de vidro e polipropileno (HAGEMANN, 2009).
Após passar pelos dispositivos de desvio da água do primeiro escoamento, a água
passa para o reservatório, que deve ser dimensionado, tendo como base, entre outros, os
seguintes critérios: custos totais de implantação, demanda de água, disponibilidade hídrica
23
(regime pluviométrico) e confiabilidade requerida para o sistema. Ressalta-se que a
distribuição temporal anual das chuvas é uma importante variável a ser considerada no
dimensionamento do reservatório. No caso da ocorrência de um volume de precipitação
superior à capacidade de armazenamento do reservatório, a água excedente escoa pelo
extravasor da cisterna para a rede pública de esgoto pluvial. Caso não haja água de chuva
suficiente na cisterna para suprir o reservatório superior de água pluvial, este é
automaticamente alimentado pelo sistema de abastecimento de água potável (ELÉTROSUL,
2014).
2.6 DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIO DE ARMAZENAMENTO DE ÁGUA DA
CHUVA
Segundo Hagemann (2009) a demanda a ser atendida é uma das variáveis mais
importantes a ser considerada na concepção de sistemas de aproveitamento de águas
pluviais. Uma quantificação correta da demanda tem como consequência o
dimensionamento adequado do reservatório de armazenamento e a maior confiabilidade do
sistema depois de dimensionado.
A seleção da técnica a ser utilizada é fortemente influenciada pelo seu grau de
facilidade no processo de cálculos. As técnicas que exigem séries históricas de dados
pluviométricos, por exemplo, tendem a incorporar as características locais dos regimes de
chuva, e apresentam assim, um resultado mais consistente; porem, os dados de chuva
raramente são diretamente aplicáveis, exigindo um considerável esforço para processa-los
(DORNELLES; TASSI; GOLDENFUM, 2010).
2.6.1 Modelos de Dimensionamentos de reservatórios
Os reservatórios devem atender a ABNT 12217/1994, aonde deve ser considerado no
projeto: extravasor, dispositivo de esgotamento, cobertura, inspeção, ventilação e
segurança. Deve ser minimizado o turbilhonamento, dificultando a ressuspensão de sólidos
e o arraste de materiais flutuantes. A retirada de água do reservatório deve ser feita à
superfície, onde se recomenda que seja feita a 15 cm da superfície. O reservatório, quando
alimentado com água de outra fonte de suprimento de água potável, deve possuir dispositivo
que impeça a conexão cruzada.
O volume de água de chuva aproveitável depende do coeficiente de escoamento
superficial da cobertura, bem como da eficiência do sistema de descarte do escoamento
inicial, sendo calculado pela seguinte equação:
24
Onde:
V é o volume anual, mensal ou diário de água de chuva aproveitável;
P é a precipitação média anual, mensal ou diária;
A é a área de coleta;
C é o coeficiente de escoamento superficial da cobertura;
n (fator de captação) é a eficiência do sistema de captação, levando em conta o
dispositivo de descarte de sólidos e desvio de escoamento inicial, caso este último seja
utilizado.
Segundo a ABNT 5626/1998, os reservatórios devem ser limpos e desinfetados com
soluções de hipoclorito de sódio, no mínimo uma vez por ano.
O volume não aproveitável da água da chuva pode ser lançado na rede de galerias de
águas pluviais, na via pública ou ser infiltrada total ou parcialmente, desde que não haja
perigo de contaminação do lençol freático, a critério da autoridade local competente. O
esgotamento pode ser feito por gravidade ou por bombeamento. A água da chuva reservada
deve ser protegida contra a incidência direta de luz solar e do calor, bem como de animais
que possam adentrar o reservatório através da tubulação de extravasão (ABNT
15527/2007).
Seguindo a ABNT 15527/2007 para o cálculo de dimensionamento do reservatório de
água da chuva, podem ser utilizados os seguintes métodos:
Método de Rippl
Neste método podem-se usar as séries históricas mensais ou diárias.
S(t) = D(t) – Q(t)
Q(t) = C * precipitação da chuva (t) * área de captação
V = ∑S(t), somente para valores S(t) > 0
Sendo que: ∑ D(t) < ∑ Q(t)
Onde:
25
S(t) é o volume de água no reservatório no tempo t;
Q(t) é o volume de chuva aproveitável no tempo t;
D(t) é a demanda ou consumo no tempo t;
V é o volume do reservatório;
C é o coeficiente de escoamento superficial.
Método da Simulação
Neste método a evaporação da água não deve ser levada em conta. Para um
determinado mês, aplica-se a equação da continuidade a um reservatório finito:
S(t) = Q(t) + S(t-1) - D(t)
Q(t) = C * precipitação da chuva (t) * área de captação
Sendo que: 0≤ S(t) ≤ V
Onde:
S(t) é o volume de água no reservatório no tempo t;
S(t-1) é o volume de água no reservatório no tempo t-1;
Q(t) é o volume de chuva no tempo t;
D(t) é o consumo ou demanda no tempo t;
V é o volume do reservatório fixado;
C é o coeficiente de escoamento superficial.
Para este método, duas hipóteses devem ser feitas, o reservatório está cheio no
início da contagem do tempo “t”, os dados históricos são representativos para as condições
futuras.
Método Azevedo Neto
O volume de chuva é obtido pela seguinte equação:
V = 0,042 * P * A * T
Onde:
26
P é o valor numérico da precipitação média anual, expresso em milímetros (mm);
T é o valor numérico do número de meses de pouca chuva ou seca;
A é o valor numérico da área de coleta em projeção, expresso em metros quadrados (m2);
V é o valor numérico do volume de água aproveitável e o volume de água do reservatório,
expresso em litros (L).
Método Prático Alemão
Trata-se de um método empírico onde se toma o menor valor do volume do
reservatório; 6% do volume anual de consumo ou 6% do volume anual de precipitação
aproveitável.
Vadotado = mínimo de (volume anual precipitado aproveitável e volume anual de
consumo)* 0,06 (6%)
Vadotado = mín (v;d) * 0,06
onde:
V é o valor numérico aproveitável de água de chuva anual, expresso em litros (L);
D é o valor numérico da demanda anual da água não potável, expresso em litros (L);
Vadotado é o valor numérico do volume de água do reservatório, expresso em litros (L).
Método Prático Inglês
O volume de chuva é obtido pela seguinte equação:
V = 0,05 * P * A
Onde:
P é o valor numérico da precipitação média anual, expresso em milímetros (mm);
A é o valor numérico do volume de água aproveitável e o volume de água da cisterna,
expresso em litros (L).
Método Prático Australiano
O volume de chuva é obtido pela seguinte equação:
Q = A * C * (P-I)
27
Onde:
C é o coeficiente de escoamento superficial, geralmente 0,80;
P é a precipitação média mensal;
I é a interceptação da água que molha as superfícies e perdas por evaporação, geralmente
2 mm;
A é a área de coleta;
Q é o volume mensal produzido pela chuva.
O calculo do volume do reservatório é realizado por tentativas, até que sejam
utilizados valores otimizados de confiança e volume do reservatório.
Vt = Vt-1 + Qt - Dt
Onde:
Qt é o volume mensal produzido pela chuva no mês t;
VI é o volume de água que está no tanque no fim do mês t;
Vt-1 é o volume de água que esta no tanque no inicio do mês t;
Dt é a demanda mensal;
OBS: para o primeiro mês, considera-se o reservatório vazio.
Quando (Vt-1 + Qt – D) < 0, então o Vt = 0
O volume do tanque escolhido será T.
Confiança: Pr = Nr / N
Onde:
Pr é a falha;
Nr é o numero de meses em que o reservatório não atendeu a demanda, isto é, quando Vt =
0;
N é o numero de meses considerados, geralmente 12 meses;
Confiança = (1 – Pr)
Recomenda-se que os valores de confiança estejam entre 90% e 99%.
28
2.7 LEGISLAÇÃO BRASILEIRA DOS RECURSOS HÍDRICOS
Ao lado da base técnica, é necessário um embasamento jurídico sólido. No caso do
Brasil, a Constituição Federal, o Código de Águas, a Legislação Subsequente e Correlata, a
Lei nº 9.427 de 26 de dezembro de 1996, a Lei 9.433 de 8 de janeiro de 1997, a Secretaria
de Recursos Hídricos e a Agência Nacional de Águas são fortes instrumentos e instituições
de defesa dos Recursos Hídricos (SENRA, 2004). Como destaque podemos citar a Lei
9.433, que instituiu a Política Nacional de Recursos Hídricos que criou o Sistema Nacional
de Gerenciamentos de Recursos Hídricos (VASCONCELOS; FERREIRA, 2007).
A Lei nº 9.748/94 estabelece normas de orientação a Política Estadual de Recursos
Hídricos bem como ao Sistema Integrado de Gerenciamento de Recursos Hídricos do
estado de Santa Catarina, tendo como órgão gestor, a Secretaria de Estado do
Desenvolvimento sustentável – SDS. É de competência do Estado, legislar e controlar o uso
das águas subterrâneas (SIRHSC, 2014).
Segundo a Lei no 9.433/97 (VASCONCELOS; FERREIRA, 2007) – A Lei das Águas
institui a Política Nacional de Recursos Hídricos cujos fundamentos são:
a) a água é um bem de domínio público de uso do povo: O Estado concede o direito de uso
da água e não de sua propriedade. A outorga não implica alienação parcial das águas, mas
o simples direito de uso;
b) usos prioritários e múltiplos da água: O recurso tem de atender a sua função social e a
situações de escassez. A outorga pode ser parcial ou totalmente suspensa, para atender ao
consumo humano e animal. A água deve ser utilizada considerando se projetos de usos
múltiplos, tais como: consumo humano, dessedentação de animais, diluição de esgotos,
transporte, lazer, paisagística, potencial hidrelétrico, etc. As prioridades de uso serão
estabelecidas nos planos de recursos hídricos;
c) a água como um bem de valor econômico: A água é reconhecida como recurso natural
limitado e dotado de valor, sendo a cobrança pelo seu uso um poderoso instrumento de
gestão, onde é aplicado o princípio de poluidor-pagador, que possibilitará a conscientização
do usuário. A Lei no 9.433/97 no artigo 22 informa que “os valores arrecadados com a
cobrança pelo uso de seus recursos hídricos serão aplicados prioritariamente na bacia
hidrográfica em que foram gerados”. Isso pressupõe que os valores obtidos com a cobrança
propiciarão recursos para obras, serviços, programas, estudos, projetos na bacia;
29
d) a gestão descentralizada e participativa: A bacia hidrográfica é a unidade de atuação
para implementação dos planos, estando organizada em Comitês de Bacia. Isso permite
que diversos agentes da sociedade opinem e deliberem sobre os 15 processos de gestão de
água, pois, nos comitês, o número de representantes do poder público, federal, estadual e
municipal, está limitado em até 50% do total. No dia 7 de junho de 2000, foi elaborado o
projeto de criação da Agência Nacional da Água - ANA, uma autarquia sob regime especial,
com autonomia administrativa e financeira, vinculada ao Ministério do Meio Ambiente;
sancionada pelo Presidente da República no dia 17 de julho de 2000, foi transformada na
Lei no 9.984, que é responsável pela execução da Política Nacional de Recursos Hídricos.
Sobre águas pluviais, o Decreto nº 24.643 de 10 de julho de 1934, em seu Capítulo
V, artigo 103, estabelece que: “As Águas Pluviais pertencem ao dono do prédio onde caírem
diretamente, podendo o mesmo dispor delas à vontade, salvo existindo direito em sentido
contrário”. Porém, não é permitido desperdiçar essas águas em prejuízo dos outros prédios
que delas se possam aproveitar, sob pena de indenização aos proprietários dos mesmos,
além de desviar essas águas de seu curso natural para lhes dar outro curso, sem
consentimento expresso dos donos dos prédios que irão recebê-las.
2.8 LEGISLAÇÃO SOBRE O APROVEITAMENTO DE ÁGUA DA CHUVA
Com respeito ao reuso da água, o Brasil não dispõem de normatização técnica
especifica para os sistemas de reuso da água. Entretanto em algumas cidades brasileiras já
existem decretos para retardar o escoamento da água que cai sobre o telhado, para evitar o
colapso do sistema de escoamento de seus municípios.
Em algumas cidades brasileiras já existem leis que tem por objetivo obrigar as
construções a reterem a água de chuva, para diminuir as enchentes urbanas. Em Santo
André a Lei Municipal n 7.606, de dezembro de 1997 institui a cobrança de taxa referente
ao volume de água lançado na rede de coleta pluvial do município. Em São Paulo, a Lei
Municipal n 13.276 de janeiro de 2002, torna obrigatória a execução de reservatórios para
as águas de chuva nos lotes que tenham área impermeabilizada superior a 500m2 (COHIM;
GARCIA; KIPERSTOK, 2007).
Ainda na Cidade de São Paulo, segundo Aguapará (2005), no dia 10 de março de
2004, foi criado Programa de Incentivo à Redução do Consumo de Água, onde prevê que
todos os clientes que atingirem uma redução de 20% em suas médias de consumo de água
recebem um prêmio de 20% de desconto no valor final de suas contas (AGUAPARÁ, 2005).
30
Na cidade de Rio de Janeiro, o Decreto nº 23.940 de 30 de janeiro de 2004,
declara obrigatória a retenção das águas pluviais de áreas impermeabilizadas maiores que
500 m². Já o município de Curitiba, em sua Lei nº 10.785 de 18 de setembro de 2003, deixa
mais claro a intenção de conservação, uso racional da água e a importância da mesma,
exigindo: captação, armazenamento e utilização de água das chuvas nas novas edificações.
Além do reuso das águas servidas em vasos sanitários, e apenas após tal utilização é
permitida a sua descarga na rede pública de esgoto (AGUAPARÁ, 2005).
Em 2007 foi instituída uma norma brasileira sobre o aproveitamento de coberturas
em áreas urbanas para fins não potáveis, a NBR 15.527:2007 – Água da chuva. Esta norma
se aplica a usos não potáveis em que as águas de chuva podem ser utilizadas após
tratamento adequado como, por exemplo, descargas em bacias sanitárias, irrigação de
gramados e plantas ornamentais, lavagem de veículos, limpeza de calcadas e ruas, limpeza
de pátios espelhos d’água e usos industriais.
Tal norma apresenta apenas os requisitos para o aproveitamento da água da chuva
de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis. Portanto, a sua aplicação procede
para usos não potáveis em que a água de chuva pode ser utilizada após tratamento
adequado. Porém esta norma não especifica quais tratamentos adequados à água deve
passar para sua posterior utilização, apenas estabelece parâmetros de qualidade para fins
restritivos não potáveis. Quanto à concepção do projeto de sistema de coleta de da água da
chuva, ai sim, estes devem atender as normas técnicas, ABNT – 5.626 e NBR 10.844.
2.8.1 Qualidade da Água da Chuva
A água de chuva pode ser utilizada para uso total ou parcial. O uso total de
água pluvial inclui a utilização da água para beber, cozinhar e higiene pessoal, enquanto
que o uso parcial abrange aplicações específicas em pontos hidráulicos, como por exemplo,
somente nos pontos de abastecimento de vasos sanitários (MANO & SCHMITT, 2004).
Segundo May e Prado (2004), o tratamento da água pluvial depende da qualidade da
água coletada e de seu uso final. A coleta de água para fins não potáveis não requer
grandes cuidados de purificação, embora certo grau de filtragem, muitas vezes, seja
necessário. Para um tratamento simples, podem-se usar processos de sedimentação
natural, filtração simples e cloração. Em caso de uso da água de chuva para consumo
humano, é recomendado utilizar tratamentos mais complexos, como desinfecção por
ultravioleta ou osmose reversa.
31
A qualidade da água de chuva depende muito do local onde é coletada. A Tabela
4 apresenta variações da qualidade da água pluvial em função do local de coleta
Tabela 6: Variações da qualidade da água de chuva devido ao sistema de coleta (GROUP RAINDROPS, 2002).
Grau de Purificação
Área coletada de chuva Observações
A Telhados (lugares não frequentados
por pessoas ou animais) Se a água for purificada, é
potável.
B Telhados (lugares frequentados por
pessoas ou animais) Apenas usos não potáveis
C Pisos e Estacionamentos Necessita de tratamento
mesmo para usos não potáveis.
D Estradas Necessita de tratamento
mesmo para usos não potáveis.
A água captada no início da chuva é considerada imprópria para ser utilizada em
sistemas de aproveitamento de água pluvial, por conter poeira, folhas, inseto, fezes de
animais, pesticidas, além de outros resíduos e poluentes transportados por via aérea
(GOULD, 1999).
Segundo Brown et al. (2005), o volume do primeiro fluxo de água de chuva a ser
descartado varia conforme a quantidade de poeira acumulada na superfície do telhado, que
é uma função do número de dias secos, da quantidade e tipo de resíduos, e da estação do
ano. Outras variáveis a serem consideradas são a inclinação e as superfícies dos telhados,
a intensidade das chuvas e o período de tempo que ocorrem. Além disso, salienta-se que
não há nenhum cálculo exato para definir o volume inicial de água pluvial que necessita ser
desviado, devido às muitas variáveis que determinam a eficácia da lavagem das áreas de
captação (MARINOSKI, 2007).
Em um estudo realizado no Brasil por May e Prado (2004), analisou-se a qualidade
da água de chuva para consumo não potável na cidade de São Paulo. Através de um
sistema experimental, instalado no Centro de Técnicas de Construção Civil da Escola
Politécnica da Universidade de São Paulo, foram realizadas análises da composição física,
química e bacteriológica da água de chuva, para verificar a necessidade de tratamento da
água antes de ser utilizada. As amostras de água de chuva foram coletadas em dois pontos
de amostragem: telhados do edifício e reservatórios de acumulação. Com base nos
resultados das análises, verificou-se que a água coletada nos reservatórios apresentou
melhor qualidade em relação às amostras coletadas diretamente do coletor de água de
chuva nos telhados. Dessa forma, recomenda-se o descarte do volume de água
32
correspondente aos primeiros 15 a 20 minutos de chuva, para que seja feita a limpeza do
telhado (MARINOSKI, 2007).
Segundo Hagemann (2009) a qualidade de uma água é definida em função do tipo e
quantidade de impurezas presentes na mesma. As características qualitativas da água
indicam os 36 usos mais apropriados que dela podem ser feitos e podem ser traduzidas na
forma de parâmetros de qualidade da água. Estes parâmetros são divididos em três classes:
parâmetros físicos, parâmetros químicos e parâmetros biológicos.
Os parâmetros físicos estão relacionados com a presença de sólidos e gases na
água e dentre os principais destacam-se: temperatura, condutividade, cor e turbidez.
Os parâmetros químicos são aqueles que indicam a presença de alguns elementos
ou compostos químicos. Entre os principais estão: pH, alcalinidade, dureza, cloretos, ferro e
manganês, fosforo, nitrogênio, sulfatos e matéria orgânica.
A relação entre DQO e DBO pode indicar a composição da matéria orgânica. Uma
relação DQO/DBO5 baixa (menor que 2,5) indica que a fração biodegradável é elevada e
uma relação DQO/DBO5 alta (valores maiores que 3,5 ou 4) significa que a fração inerte
(não biodegradável) é elevada (VON SPERLING, 2005).
Os parâmetros biológicos indicam a presença de seres vivos na água e os mais
comumente analisados são: coliformes totais e coliformes termotolerantes.
Hagemann (2009) cita que em muitos casos, a qualidade da água da chuva pode
superar a qualidade de águas superficiais e subterrâneas. Por não entrar em contato com o
solo nem estar diretamente sujeita ao lançamento de poluentes de origem antropogênica, a
água da chuva pode constituir uma fonte alternativa de água com qualidade razoável para
diversos usos.
Segundo a ABNT 15527/2007, os padrões de qualidade da água da chuva devem
ser definidos pelo projetista de acordo com a utilização prevista. Para usos mais restritivos,
deve ser usada a tabela a baixo:
Tabela 5: Parâmetros de Qualidade de Água de Chuva para usos restritivos não potáveis. Fonte: ABNT 15527/207.
Parâmetro Análise Valor
Coliformes Totais Semestral Ausência em 100 mL
Coliformes Termotolerantes Semestral Ausência em 100 mL
Cloro Residual Livre a Mensal 0,5 a 3,0 mg/L
Turbidez Mensal <2,0 uTb, para usos menos restritivos <5,0 uT
Cor aparente (caso não seja utilizado nenhum corante, ou antes da sua utilização) Mensal <15 uHc
33
Deve prever ajuste de pH para proteção das redes de distribuição, caso necessário Mensal
pH de 6,0 a 8,0 no caso de tubulação de aço carbono ou galvanizado
NOTA. Podem ser usados outros processos de desinfecção além do cloro, como a aplicação de raio ultravioleta e aplicação de ozônio. a No caso de serem utilizados compostos de cloro para a desinfecção. b uT é a unidade de Turbidez. c uH é a unidade Hanzen.
Cabe ressaltar que o presente trabalho não tem por finalidade usar a água captada
em usos restritivos, por esse motivo não adotaremos o sistema de tratamento da água de
chuva coletada.
34
3 METODOLOGIA
Para a verificação do potencial de economia de água potável obtido através de um
sistema de aproveitamento de água pluvial para fins não potáveis, no Centroeventos
Marejada, foi desenvolvida uma metodologia que compreende as seguintes etapas:
descrição da área de estudo, levantamento de dados referentes ao consumo de água,
dados pluviométricos da região, determinação das áreas de cobertura e dimensionamento
do reservatório para aproveitamento de água pluvial.
3.1 ÁREA DE ESTUDO
O município de Itajaí localiza-se no norte de Santa Catarina, a 98 km de Florianópolis,
nas coordenadas 26 54’ S e 48 39’ W. Possui uma área de 304 km2 e situa-se praticamente
ao nível do mar. O clima da região de Itajaí é mesotérmico úmido, com temperaturas entre
18C e 30C (AMFRI, 2014). Na figura 5 podemos observar a localização de Itajaí. .
Figura 8: Mapa de Localização de Santa Catarina no Brasil. Fonte: TRANSPI, 2014.
Itajaí foi colonizada principalmente por açorianos, sendo fundada em 1833 (ITAJAI,
2014). Segundo o IBGE, possui 147.463 habitantes. A maior parte da população – 141.932
habitantes – reside em áreas urbanas, sendo 5.531 pessoas residentes em zona rural
(AMFRI, 2014).
A cidade destaca-se por seus diversos setores econômicos, belas paisagens
naturais, riquezas históricas, culturais e tradicionais. Desde os primórdios a cidade tem uma
forte ligação com a navegação e a pesca, sendo conhecida hoje como capital brasileira da
pesca e possuindo um dos maiores complexos portuários do país (PORTO DE ITAJAÍ,
2013).
35
Figura 9: Imagem aérea do Centreventos "Marejada". Fonte: Google Maps, 2014.
O estudo foi realizado no pavilhão central do Centroeventos Marejada, juntamente
com seus anexos (auditório e anexo B), que constituem uma área total construída de
18.296,17m².
36
Figura 10: Planta baixa da vista superior do piso térreo do Centroeventos Marejada.
Em visita técnica a área de estudo, foi feito a identificação e o levantamento das
fontes de consumo de água.
3.2 DADOS PLUVIOMÉTRICOS
Os dados pluviométricos utilizados neste trabalho foram fornecidos pela
EPAGRI/CIRAM da Estação Meteorológica de Itajaí- SC, que está em funcionamento desde
1999. Estes dados incluem as precipitações totais mensais de janeiro de 2008 a abril de
2014. A escolha desta estação meteorológica se deu por estar situada na cidade aonde se
localiza a área de estudo e por possuir grande volume de informações armazenadas.
3.3 LEVANTAMENTO DE CONSUMO DE ÁGUA
O levantamento do consumo de água foi avaliado de duas formas. Primeiramente com
um levantamento dos equipamentos consumidores de água da área de estudo e
posteriormente o cálculo dos dados de consumo.
O levantamento dos equipamentos consumidores de água foi realizado em visita
técnica a área de estudo, onde foram levantados todos os pontos onde há consumo de
Anexo B
Auditório
37
água, juntamente com a identificação dos aparelhos lá instalados e a marca dos mesmos.
Foi contabilizado também o número de caixas d’água e hidrantes existentes no local.
3.3.1 Consumo Medido pela SEMASA
Os Dados de consumo medido pela SEMASA foram fornecidos pela Secretaria
Municipal de Turismo de Itajaí – Departamento de Planejamento, localizado no Centro de
Itajaí. Foram fornecidos os consumos mensais de água no período de 1 ano (abril de 2013 á
abril de 2014), a partir dos dados registrados nas faturas mensais.
3.4 SISTEMA DE COLETA E ARMAZENAMENTO DE ÁGUA DA CHUVA
3.4.1 Determinação da Área do Telhado
Para o aproveitamento da água da chuva foi necessário à análise da área do telhado
do pavilhão central onde será realizada a coleta da água. A área do telhado foi determinada
através das plantas cedidas pela Secretaria de Turismo de Itajaí.
3.4.2 Calhas condutoras
Para eficiência do sistema de coleta de água da chuva, há a necessidade de calhas
para conduzirem essa água captada a um reservatório. Não será necessário o
dimensionamento de calhas no centreventos, uma vez que o mesmo já possui um sistema
de calhas instalado.
3.4.3 Reservatório para Água da Chuva
Para realizar o dimensionamento do reservatório vários fatores foram levados em
consideração como os dados de precipitação, o consumo local da área de estudo, a
disponibilidade de área para instalação do sistema e as tecnologias disponíveis mais viáveis
para mediante análise das condições existentes.
Para escolha adequada do local de instalação do reservatório, foram analisadas as
plantas e todas as áreas disponíveis e de fácil acesso que possam contribuir para melhor
eficiência e viabilidade do sistema.
38
3.5 RESERVATÓRIO PARA REUSO DA ÁGUA
O reservatório para reuso da água foi estimado a partir do reservatório da água
captada, sendo que o seu volume foi definido através da quantidade de água aproveitável
da chuva. Foram analisados os métodos (Tabela 6) e comparados com os dados obtidos e
calculados, após essa analise foi escolhido o melhor método para o dimensionamento do
reservatório.
Tabela 6: Métodos e formulas a serem utilizadas no dimensionamento do reservatório.
Método Fórmula
Rippl S(t) = D(t) – Q(t)
Simulação S(t) = Q(t) + S(t-1) - D(t)
Azevedo Neto V = 0,042 * P * A * T
Pratico Alemão Vadotado = mín (v;d) * 0,06
Pratico Inglês V = 0,05 * P * A
Pratico Australiano Q = A * C * (P-I)
Onde:
S(t) é o volume de água no reservatório no tempo t;
Q(t) é o volume de chuva aproveitável no tempo t;
D(t) é a demanda ou consumo no tempo t;
V é o volume do reservatório;
C é o coeficiente de escoamento superficial.
S(t-1) é o volume de água no reservatório no tempo t-1;
P é o valor numérico da precipitação média anual, expresso em milímetros (mm);
T é o valor numérico do número de meses de pouca chuva ou seca;
A é o valor numérico da área de coleta em projeção, expresso em metros quadrados (m2);
V é o valor numérico do volume de água aproveitável e o volume de água do reservatório,
expresso em litros (L).
D é o valor numérico da demanda anual da água não potável, expresso em litros (L);
Vadotado é o valor numérico do volume de água do reservatório, expresso em litros (L).
C é o coeficiente de escoamento superficial, geralmente 0,80;
P é a precipitação média mensal;
39
I é a interceptação da água que molha as superfícies e perdas por evaporação,
geralmente 2 mm;
Q é o volume mensal produzido pela chuva.
VI é o volume de água que está no tanque no fim do mês t;
Vt-1 é o volume de água que esta no tanque no inicio do mês t;
Dt é a demanda mensal;
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 LEVANTAMENTO DE DADOS
4.1.1 Consumo de água medidos pela SEMASA
Primeiramente foram coletados os consumos mensais de água medidos nas faturas
da SEMASA no período de abril de 2013 a abril de 2014, apresentados na tabela a baixo.
Tabela 7: Histórico do Consumo de água medido pela SEMASA, companhia de água do município de Itajaí. FONTE: Secretaria de turismo de Itajaí, 2014.
Mês Referência Consumo (m3) Valor (R$)
abr/13 56 248,89
mai/13 52 229,82
jun/13 193 902,01
jul/13 114 525,39
ago/13 94 430,04
set/13 98 449,11
out/13 188 878,17
nov/13 392 1.850,70
dez/13 555 2.627,77
jan/14 251 1.247,31
fev/14 324 1.615,64
mar/14 191 944,57
abr/14 190 939,53
Total: 2698 12888,95
40
Podemos observar que o maior consumo de água acontece na primavera e no
verão, sendo estes: dezembro, novembro, fevereiro e janeiro, respectivamente. Podemos
observar também que o somatório do consumo é de 2698,00 m3, então para os posteriores
cálculos foi adotado como consumo médio mensal 224,83 m3,obtido através da média do
consumo dos 12 meses.
De posse dos dados de consumo mensal dos anos de 2013 e 2014, fazendo uma
simulação teórica, de que o consumo gerado no centreventos fosse diário, e não por evento,
calculou-se o consumo médio diário, dividindo este consumo médio mensal por 30 dias.
Assim, os valores de consumo médio diário com base nos consumos medidos pela CASAN
seriam de 7.3 litros/dia. Considerou-se 30 dias, pelo fato do Centroeventos Marejada não
ter dias ou horários específicos de funcionamento, é a critério dos locadores essa decisão
de acordo com o objetivo do evento realizado.
4.2 USOS FINAIS DE ÁGUA
Foi realizado levantamento in loco de todos os aparelhos consumidores de água e
dos tipos de aparelhos sanitários existentes, bem como suas características. Todos esses
dados coletados foram necessários para estimativa dos usos finais de água.
4.2.1 Aparelhos sanitários existentes
Foram verificadas todas as atividades que consomem água no local de estudo, e os
respectivos aparelhos sanitários utilizados nessas atividades através de visita in loco.
Para melhor compreensão a descrição dos aparelhos foi feita por andar e de acordo
com sua denominação. No entanto, de forma geral constatou-se que as torneiras de todos
os banheiros femininos e masculinos do pavilhão e seus anexos são de acionamento
automático. Todos os vasos sanitários possuem válvula de descarga e nos banheiros
masculinos também há mictórios instalados.
O primeiro andar esta dividido entre mezanino central, teatro, cozinha e camarim. No
mezanino central encontram-se 8 banheiros, 4 femininos e 4 masculinos, totalizando 56
vasos sanitários, 40 torneiras e 16 mictórios. No teatro encontram-se 2 banheiros,
totalizando 4 vasos sanitários, 4 torneiras, 3 mictórios e 4 chuveiros. Na cozinha
contabilizamos um total de 3 torneiras. No camarim anexo ao mezanino central encontram-
se 2 banheiros totalizando 6 vasos sanitários e 6 torneiras.
No segundo andar denominado de mezanino 2, encontram-se 4 banheiros, sendo 2
femininos e 2 masculinos, totalizando 36 vasos sanitários, 24 torneiras e 12 mictórios.
41
O terceiro e último andar do pavilhão é denominado de mezanino 3 e encontra-se
4 banheiros, 2 femininos e 2 masculinos, totalizando 36 vasos sanitários, 24 torneiras e 12
mictórios.
Podemos observar melhor os dados totais de utilitários sanitários existentes na área
de estudo, de acordo com a tabela 8.
Tabela 8: Total de utilitários sanitários identificados na Marejada. Fonte: Do autor, 2014.
Utilitário Marca Consumo em L/s Quantidade
Vaso Sanitário Docol 1,7 138
Torneira Docol 0,15 128
Mictório Docol 0,15 43
4.2.2 Vazões
Para estimar a vazão de cada aparelho sanitário não foram realizadas medições nos
vasos sanitários e mictórios que possuem válvula de descarga, devido à falta de
equipamentos apropriados. Foram adotados valores de vazão de acordo com a norma NBR
5626/2008, e também pelos fabricantes. Para a descarga dos vasos sanitários o valor da
vazão adotada foi de 1,7 litros/s, e para os mictórios o valor foi de 0.15 litros/s (ABNT, 1998).
Para os valores de vazões das torneiras da pia também foram adotados os valores
estabelecidos pela norma NBR 5626/08, devido aos valores coletados serem aproximados
do estabelecido pela norma, então, para as torneiras das pias dos banheiros a vazão
adotada foi de 0,25 litros/s.
A vazão das torneiras existentes na cozinha e dos chuveiros instalados nos
banheiros foi desconsiderada, por seu uso ser mínimo e porque a água captada para esse
uso exige um tratamento, o que não é a finalidade deste trabalho, impossibilitando assim de
contabilizarmos esses aparelhos para o presente estudo.
Tabela 9: Vazão nos pontos de utilização em função do aparelho sanitário e da peça de utilização. FONTE: Adaptado de NBR 5626/ (2008).
42
Aparelhos sanitários Peça de Utilização Vazão do projeto l/s
Bacia Sanitária Caixa de descarga 0,15
Válvula de descarga 1,70
Banheira Misturador (água fria) 0,30
Bebedouro Registro de Pressão 0,10
Bidê Misturador (água fria) 0,10
Chuveiro ou ducha Misturador (água fria) 0,20
Chuveiro Elétrico Registro de Pressão 0,10
Lavadora de pratos ou de roupas Registro de Pressão 0,30
Lavatório Torneira ou misturador (água fria)
0,15
Mictório de cerâmica
Com sifão integrado
Válvula de descarga 0,50
Sem sifão integrado
Caixa de descarga, registro de pressão ou válvula de descarga ara mictório.
0,15
Mictório tipo calha Caixa de descarga ou registro de pressão
0,15 por metro de
calha
Pia
Torneira ou misturador (água fria)
0,25
Torneira elétrica 0,10
Tanque Torneira 0,25
Torneira de Jardim ou lavagem em geral Torneira 0,20
Ainda existem 12 hidrantes espalhados em lugares estratégicos nos 3 andares do
Centroeventos Marejada, sendo eles de 1 polegada/DN 25 da marca Zeus do Brasil,
contendo 2 saídas para inserção de mangueiras.
O sistema de distribuição de água conta com oito caixas de 5.000 litros no pavilhão
central, uma caixa de 3.000 litros no auditório e uma caixa de 10.000 litros no anexo B.
4.2.3 Estimativa do Consumo por Evento
Como o Centroeventos Marejada não possui uma quantidade fixa de frequentadores
e não está aberto diariamente, não temos como fazer o cálculo da demanda diária ou
mensal de água consumida por pessoa. Então para que fosse possível fazer uma estimativa
baseando-se em dados reais, foram contabilizados os dados dos eventos realizados, a
quantidade de pessoas presente neles e o tempo de duração, fornecidos pela Secretaria de
Turismo de Itajaí.
43
Dos dados necessários, foram nos fornecidos apenas um mês, estes dados foram
utilizados para fazer a estimativa real do consumo de água mensal. Podemos observar na
Tabela 10 os dados dos eventos realizados, seu tempo de duração e o publico.
Tabela 10: Dados de duração e o número de pessoas por eventos durante mês de maio de 2014. Fonte: Do autor, 2014.
Mês de Maio - Eventos Duração (h) Público (n° de pessoas)
Feira de Exposição 40 5000
Congresso Religioso 16 8000
Palestra Motivacional 6 1500
No mês de maio de 2014, onde aconteceram estes eventos, com base nos dados
disponibilizados, foram consumidos durante os eventos cerca de 143 m3 . Para
determinação do consumo em litros por pessoa no evento, estes 143.000 litros de água
consumida e foram divididos pela quantidade total de pessoas presentes nos eventos
realizados no mês de maio. Os resultados obtidos podem ser observados na tabela 11.
Tabela 11: Consumo em Litros por evento e Consumo em Litros por pessoa no evento. Fonte: Do autor, 2014.
Horas Litros Consumidos (l)
N Pessoas Consumo (l por
pessoa)
40 92.258,06 5000 11,53
16 36.903,23 8000 7,38
6 13.838,71 1500 9,22
Total: 62 143000 14500 9,86
Podemos observar na Tabela acima que também são apresentados os valores em
litros consumidos no evento e o consumo por pessoa no evento. Para o cálculo do consumo
em cada evento e o consumo de cada pessoa por evento, também foi feita uma equivalência
inferida através de regra de três. Para saber a quantidade de litros consumidos por pessoa
neste determinado evento, pegou-se o valor obtido em litros consumidos no evento e dividiu-
se pela quantidade de pessoas presentes no mesmo.
44
4.3 AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE ECONOMIA DE ÁGUA POTÁVEL
4.3.1 Porcentagem de água potável que poderia ser substituída por água da chuva
Para estimar o gasto de água potável no Centroeventos Marejada foram comparados
os principais usos no centreventos como os descritos por Oliveira (2005), sobre o gasto
percentual de água em uma residência no Brasil e nos Estados Unidos. Com base nestes
dados foi feito uma relação entre o consumo do Brasil com o consumo do Centroeventos
Marejada. Classificamos os usos de acordo com as características da área de estudo em
potável e não potável. Com base nessa classificação foi estabelecida uma relação do
quanto representa no Brasil e o quanto isso nos representa na Marejada. Na Tabela 12
estão descritos os usos considerados na estimativa, juntamente com sua porcentagem.
Tabela 12 Consumo estimado por aparelhos em uma residência do Brasil e dos Estados Unidos, estimando o consumo por aparelho na Marejada. FONTE: Adaptado de Oliveira, 2005.
Aparelhos Consumo no
Brasil (%) Consumo EUA (%) Consumo na Marejada (%)
Torneiras 16 16 20,8
Beber 4 4 5,2
Total potável 20 20 26
Descarga vaso sanitário 41 27 53,2
Limpeza 6 6 7,8
Uso externo 10 10 13,0
Total não potável 57 43 74
Observando os usos apresentados na Tabela acima, podemos considerar que os
que não necessitam de água potável são as descargas de vasos sanitários, a limpeza e o
uso externo, somando a porcentagem de uso desses aparelhos temos 74% de água que
não necessita ser potável para desenvolver estas atividades.
Para estimativa do consumo anual de água não potável foi feito uma relação onde o
consumo anual total representou 100%, e queríamos saber o quanto desse consumo era
representativo em 74%.
O valor de 2.698.000 litros representa o consumo total anual do Centreventos
Marejada, apresentado no item 4.1.1, o 74% é o valor calculado de água não potável usado
no Centroeventos Marejada. Então, obtivemos com essa relação 1.996.520 litros de água
não potável consumidos por ano na Marejada, ou seja, de todo o consumo anual apenas
701.480litros necessita ser potável.
45
4.3.2 Determinação da Área de cobertura
Para se estimar a área de cobertura total foram analisadas as plantas baixas da área
de estudo. O valor da área de cobertura total a ser utilizado para captação da área da chuva
foi de 9.000 m2.
Com a determinação da área do telhado também foi analisado o seu material para
determinação do coeficiente de escoamento superficial, conhecido também como coeficiente
de Runoff. No telhado do Centroeventos Marejada existem dois tipos de material de telha,
sendo elas, telhas metálicas tipo sanduiche com núcleo isolante de EPS Alcoa e telhas
zincadas trapezoidal simples Dinaço. Para determinação do coeficiente de Runoff,
comparamos o material do telhado de acordo com a Tabela 14 apresentada por Tomaz
(2003).
Tabela 13: Coeficientes de Runoff. Fonte: Tomaz (2003) apud Hofkes e Frasier (1996).
Telhado de Captação Coeficiente de Runoff (c)
Telhas de Cerâmica 0,8 a 0,9
Telhas corrugadas de metal 0,7 a 0,9
Comprando as características do telhado do Centroeventos Marejada com os
coeficientes apresentados na Tabela, através de uma média, o coeficiente de Runoff
adotado para este trabalho foi de 0,8.
4.3.3 Calhas Condutoras
Foi verificado em visita in loco que já existem calhas e rufos no Centroeventos
Marejada. As calhas existentes na área de estudo estão em perfeitas condições para uso,
apenas precisam de uma adaptação para a nova finalidade desejada.
4.3.4 Dados Pluviométricos
Através da análise dos dados de precipitação pluviométrica total mensal de Itajaí no
período de janeiro de 2008 a abril de 2014 chegou-se a uma média mensal total de 1942,8
mm e a precipitação média anual foi de 164.4 mm/ano, como podemos observar nas Figuras
11 e 12 respectivamente.
46
Figura 11: Precipitação media mensal (mm), no período amostral de 2008 a 2013.
Analisando os dados apresentados na Figura 11, podemos concluir que os meses
com menor índice pluviométrico em média são os meses de maio, junho e outubro. Os
meses que apresentam os maiores índices pluviométricos são os meses de janeiro,
fevereiro e novembro.
Figura 12: Precipitação Média Anual em milímetros, no período amostral de 2008 a 2013.
Observando as médias das precipitações anuais podemos verificar que 2008 foi o
ano que obtivemos o maior índice pluviométrico. Levando em conta a série histórica de
chuvas no ano de 2008, o alto índice pluviométrico provocou cenários de grandes enchentes
no estado de Santa Catarina, sendo a cidade de Itajaí um dos municípios mais afetados.
0
50
100
150
200
250
Pre
cip
itac
ao M
édia
Men
sal (
mm
)
Anos 2008 a 2013
0
50
100
150
200
250
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Pre
cip
ita
çã
o M
éd
ia A
nu
al
(mm
)
47
Podemos observar melhor essa alteração na precipitação observando a Figura 14, onde
são demostrados os dias de chuva durante os meses do ano de 2008.
Figura 13: Dias de chuva durante os meses de 2008.
Analisando a série mensal de chuvas, podemos compreender melhor o pico de
chuvas que ocorreu nos meses de outubro e novembro. No mês de outubro, de 31 dias no
total, 19 deles choveram, cerca de 60% do mês de chuva. Já no mês de novembro onde
ocorreu a enchente de fato, de 30 dias no total, 24 deles choveram, cerca de 80% do mês
de chuva.
As chuvas intensas que ocorreram sobre todo o estado de Santa Catarina estão
associados ao estabelecimento de um bloqueio atmosférico no oceano Atlântico,
acompanhado por um vórtice ciclônico em altitude entre 4000 m e 5000 m, localizado entre
o leste de Santa Catarina e o leste do Paraná, que favoreceu a ascensão do ar úmido ao
longo da Serra do Mar. A combinação destes dois fatores favoreceu a intensificação das
chuvas sobre Santa Catarina e a persistência da situação de bloqueio fez com que o
fenômeno tenha sido ainda mais significativo, resultando nos grandes volumes de chuvas
registrados ao longo deste período (CIRAM, 2008).
4.4 RESERVATÓRIOS DE ÁGUA DA CHUVA
Para o dimensionamento do reservatório da água da chuva foram testados todos os
métodos estabelecidos na NBR 15.527/2007. Devido aos tipos de entrada para o cálculo do
volume de água no reservatório, optou-se por separar os resultados em 2 grupos. O primeiro
grupo leva em consideração apenas a pluviosidade e o segundo grupo leva em
consideração além da pluviosidade também o consumo, ou seja, a demanda local de água.
0
5
10
15
20
25
30
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Dia
s d
e C
hu
va
Ano 2008
48
4.4.1 Grupo A
4.4.1.1 Método de Rippl
No método de Rippl, segundo Tomaz (2003), utiliza-se de séries históricas de
precipitação, as mais longas possíveis, que são transformadas em vazões que alimentam o
reservatório. Tomaz ainda aponta que, de forma a facilitar os cálculos, é comum se
formularem séries sintéticas, ou seja, elaboradas a partir de uma série histórica de
precipitação, que pode ser em base diária ou mensal. Para aplicação do método neste
trabalho, foram utilizadas as séries históricas de precipitação mensal.
Para melhor compreensão da aplicação do método de Rippl, podemos observar os
valores obtidos pela simulação, conforme Tomaz (2003), apresentado na tabela 14.
Tabela 14: Resultados obtidos através da aplicação do Método de Rippl segundo NBR15.527/07, para o dimensionamento do reservatório de água da chuva no Centroeventos Marejada.
Meses
Chuva Média Mensal (mm)
Demanda Constante
Mensal (m3)
Área da Captação
(m2)
Volume de Chuva Mensal
(m3)
Diferença entre os
volumes da demanda -
Vol de chuva
Diferença Acumulada da Coluna
anterior dos valores
positivos (m3)
Obs:
Coluna 1
Coluna 2
Coluna 3 Coluna 4 Coluna 5 Coluna 6 Coluna 7 Coluna
8
Jan 220,75 224,83 9000 1589,4 -1364,57 Fev 191,78 224,83 9000 1380,816 -1155,99 2536,80 S
Mar 199,83 224,83 9000 1438,776 -1213,95 1322,86 S
Abr 173,71 224,83 9000 1250,712 -1025,89 296,97 S
Mai 104,35 224,83 9000 751,32 -526,49 -229,52 E
Jun 126,18 224,83 9000 908,52 -683,69 -913,21 E
Jul 150,83 224,83 9000 1086,0 -861,17 -1774,38 E
Ago 138,68 224,83 9000 998,52 -773,69 -2548,06 E
Set 150,63 224,83 9000 1084,56 -859,73 -3407,79 E
Out 124,75 224,83 9000 898,2 -673,37 -4081,17 E
Nov 203,13 224,83 9000 1462,56 -1237,73 -5318,89 E
Dez 158,15 224,83 9000 1138,68 -913,85 -6232,74 E
Total 1942,8 2697,96
13988,06
A coluna 1 representa a serie de tempo estudada, variando de janeiro a dezembro..
A coluna 2 representa os valores das médias mensais em milímetros do município de Itajaí.
A coluna 3 representa a demanda mensal de água, calculados no item 4.1.1. A coluna 4 é a
área de captação da chuva, fornecida em metros quadrados. Na coluna 6 estão os volumes
mensais disponíveis da água de chuva, foi obtida multiplicando-se a coluna 2 pela coluna 4
49
e pelo coeficiente de runoff de 0,80 e dividindo-se por 1000, para que o resultado do
volume fosse dado em metros cúbicos. Assim, exemplificando, a linha referente ao mês de
janeiro foi obtida
O total da coluna 5 do volume de água fornecido pela chuva média de abril a março
foi de 1453,64 m3/ano, que de acordo com Tomaz (2003), deve ser maior ou igual ao volume
total da demanda ou consumo que se refere a coluna 3. Observando os valores totais
obtidos, 13.988,06 é maior que 2697,96, atendendo a condição estabelecida.
Na coluna 6 estão as diferenças entre os volumes da demanda em os volumes de
chuva mensais. Na prática é a coluna 3 menos a coluna 5. O sinal negativo indica que há
excesso de água e o sinal positivo indica que o volume de demanda, nos meses
correspondentes, supera o volume de água disponível. Podemos observar na Tabela 14 que
todos os valores da coluna 6 são negativos, o que indica que nesta simulação sempre há
excesso de água no reservatório.
A coluna 7 representa as diferenças acumuladas da coluna 6, considerando somente
os valores positivos. Como podemos observar, não há valores preenchidos na coluna 7 da
tabela 13, porque não houve diferença acumulada da coluna 6.
A coluna 8 foi preenchida de acordo com a classificação E = água escoando pelo
extravasor; D = nível de água baixando; S = nível de água subindo. Observando a coluna 8
da Tabela 14, podemos verificar que para mais da metade das linhas foi atribuído a
classificação E. Isso se justifica pelo fato de que a área de coleta do telhado é muito grande,
fazendo com que os valores de água da chuva captados sejam muito elevados, o que faz
com que esse volume de água da chuva presente no reservatório esteja sempre
extravasando, isso se observa nos valores negativos, eles indicam que sempre haverá mais
água do que a demanda necessária.
Observando os valores obtidos pela aplicação do método de Rippl, temos um volume
de reservatório de 2.536,80 m3, apresentado na linha 4 da coluna 7, foi o maior valor positivo
obtido, indicando o volume do reservatório a ser escolhido, entretanto comparando com a
demanda existente na área de estudo podemos dizer que é muito maior do que o
necessário. Com base nessa análise, conclui-se que o presente método atende a demanda
existente superando a quantidade de água necessária, mais não nos fornece um valor
50
coerente do volume do reservatório, fazendo assim com que o método não se torne
confiável para a situação existente.
4.4.1.2 Método de Simulação
Os resultados obtidos através da aplicação do Método de Simulação estão
apresentados na Tabela 15 conforme sugerido por Tomaz (2003).
Tabela 15: Resultados obtidos através da aplicação do Método de Simulação segundo NBR15.527/07, para o dimensionamento do reservatório de água da chuva no Centroeventos Marejada.
Meses Prec.
Mensal (mm)
Área m2 Runoff Volume
de Chuva Q(t) m3
Demanda D(t) m3 S(t-1) m3 S(t) m3
Coluna 1 Coluna 2 Coluna 3 Coluna 4 Coluna 5 Coluna 6 Coluna 7 Coluna 8
Jan 220,75 9000 0,8 1589,40 224,83 0,00 1364,57
Fev 191,783 9000 0,8 1380,84 224,83 1380,84 2536,85
Mar 199,83 9000 0,8 1438,78 224,83 2819,61 4033,56
Abr 173,7167 9000 0,8 1250,76 224,83 4070,37 5096,30
Mai 104,35 9000 0,8 751,32 224,83 4821,69 5348,18
Jun 126,1833 9000 0,8 908,52 224,83 5730,21 6413,90
Jul 150,8333 9000 0,8 1086,00 224,83 6816,21 7677,38
Ago 138,6833 9000 0,8 998,52 224,83 7814,73 8588,42
Set 150,6333 9000 0,8 1084,56 224,83 8899,29 9759,02
Out 124,75 9000 0,8 898,20 224,83 9797,49 10470,86
Nov 203,1333 9000 0,8 1462,56 224,83 11260,05 12497,78
Dez 158,15 9000 0,8 1138,68 224,83 12398,73 13312,58
Total 1942,7962
13988,13 2697,96
A coluna 1 representa a serie de tempo estudada, variando de janeiro a dezembro. A
coluna 2 representa a precipitação média mensal do período analisado, entre 2008 e 2013.
A coluna 3 representa a área do telhado. A coluna 4 representa o coeficiente de runoff. A
coluna 5 é o volume de chuva obtido no tempo t. Foi obtido multiplicando a coluna 2 pela
coluna 3 pela coluna 4, e dividindo-se por 1000 para o resultado se dar em metros cúbicos.
Exemplificando
( )
51
A coluna 6 representa a demanda já calculada no item 4.1.1. A coluna 7
representa o volume de água no reservatório no tempo t analisado. A coluna 8 é o volume
final de água no reservatório no tempo analisado.
Analisando os valores obtidos na aplicação do método obtivemos como volume do
reservatório mensal 13.312,48 m3. Considerando a demanda consumida na Marejada o
valor do reservatório é muito alto, tornado o método inviável para se adotar o volume
sugerido de reservatório.
4.4.1.3 Método Azevedo Neto
O método Azevedo Neto também é chamado de Método Prático Brasileiro e sugere o
aproveitamento máximo de 50% da precipitação anual, em função do escoamento
superficial assim como de perdas inerentes ao sistema.
Para aplicação deste método, a identificação dos dias secos constitui a principal
incógnita a ser identificada. Segundo Azevedo Netto (1991), o período crítico em geral é
superior a trinta dias, podendo ultrapassar os sessenta dias em regiões de baixa e irregular
precipitação.
Destaca-se que a região em estudo não se caracteriza como tal, pois ao contrário,
apresenta precipitação média e regular. Portanto, neste estudo identificou-se inicialmente o
número de dias sem precipitação de cada mês e de cada ano, da série amostral e, assim
como demonstrado por Giacchini, Andrade Filho e Santos (2011), foi calculada a média
mensal, conforme mostra a Tabela 16.
Tabela 16 Número máximo de dias de chuva no período amostral de 2008 a 2013.
Mês
Numero máximo de dias sem chuva
Média Anos
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Janeiro 12 14 14 10 14 17 13,5
Fevereiro 9 15 18 8 20 9 13,17
Março 16 19 13 12 20 11 15,17
Abril 18 19 19 20 18 22 19,33
Maio 26 21 17 21 20 23 21,33
Junho 18 21 13 20 18 16 17,67
Julho 27 16 21 13 16 18 18,5
Agosto 18 22 22 16 22 17 19,5
Setembro 17 16 20 18 17 18 17,67
Outubro 12 18 18 16 18 14 16
Novembro 6 15 16 14 19 10 13,33
Dezembro 17 14 12 14 16 20 15,5
52
Observa-se que para o período amostral estudado, no mês de janeiro obteve-se a
menor média de dias sem chuva, 13,5 dias. Por sua vez, o mês de maio apresentou a maior
média de dias sem chuva. Sendo assim, a série de Máximos Dias Sem Chuva corresponde
a MDS = 21,33 dias. Através da análise da série histórica estudada observou-se que, dentro
do período amostral de seis anos, não foi registrada nenhuma ocorrência de 30 dias sem
chuva.
Desta forma, concluiu-se que para a situação estudada o período de seca ou pouca
chuva não representa um mês completo e, sim uma fração do mês. Assim sendo, a
identificação de tal fração, foi obtida a partir dos Máximos Dias Sem Chuva - MDS,
correspondente a máxima média 21,33 dias secos, conforme a Figura 14 apresentada a
seguir.
Figura 14 Média de máximos dias sem chuva no período amostral de 2008 a 2013.
Portanto, o período seco, representa 71,1% de um mês; consequentemente T=
0,711. A simulação da aplicação do método Azevedo Neto apresentou os resultados da
Tabela 18.
Tabela 17 Resultados obtidos através da aplicação do Método Azevedo Neto segundo NBR15.527/07, para o Dimensionamento do Reservatório de Água da Chuva na Marejada.
P anual (mm) Área (m2) T (mês) V=0,042*P*A*T
1.942,8 9.000 0,711 522.143,04 l
0
5
10
15
20
25
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dec
Dia
s
Maximos dias sem Chuvas Mensais
53
Analisando o valor obtido, podemos concluir que o método Azevedo Neto também
superou a demanda necessária de água, nos sugerindo um volume de reservatório de
522,14 m3, sendo que a demanda mensal necessária é de 224,83 m3. O método se
apresenta 2,32 vezes maior do que a demanda necessária para atender a Marejada.
No estudo realizado por Giacchini, Andrade Filho e Santos (2011), para uma
residência unifamiliar situado na cidade de Curitiba – PR, com área de captação de 100 m2,
com uma precipitação total anual de 1356,50 e um MDS de 0,427, obtiveram um volume de
reservatório de 2,43 m3, o que para a situação proposta atendeu as necessidades
existentes.
O método Azevedo Neto apresenta como característica principal a facilidade de sua
aplicação, destacando-se no estudo feito por Giacchini, Andrade Filho e Santos (2011) o
valor reduzido do volume obtido para o reservatório, a observância a fatores relativos à
precipitação pluviométrica e ao período seco. Entretanto, os autores alertam para a
importância da análise de dados hidrológicos locais, na identificação dos meses secos ou de
pouca chuva. Ainda para o risco da identificação subjetiva de tal incógnita, quando da não
observância estatística do histórico de meses sem chuvas na área de estudo.
4.4.1.4 Método Prático Inglês
O resultado obtido pela simulação do Método Prático Inglês considerando a
precipitação media anual conforme sugerido por Tomaz (2003) estão apresentados na
tabela 18.
Tabela 18: Resultados obtidos através da aplicação do Método Prático Inglês segundo NBR15.527/07, para o dimensionamento do reservatório de água da chuva no Centroeventos Marejada.
P anual (mm) Área de Coleta (m2) V=0,05*P*A
1942,7962 9.000 874.258,29 Litros
Analisando o valor do volume do reservatório obtido na aplicação do método Pratico
Inglês podemos concluir que não atende a demanda necessária. O método sugere um
reservatório de 874,26 m3, porem a demanda mensal é de apenas 224,83 m3, ou seja,
supera demanda existente na marejada, sendo 3,88 vezes maior que o necessário.
54
4.4.2 Grupo 2
4.4.2.1 Método Prático Alemão
Segundo a NBR 15.527, o método prático alemão é um método empírico onde se
toma o menor valor do volume do reservatório, 6% do volume anual de consumo ou 6% do
volume anual de precipitação aproveitável.
Na NBR 15527 (ABNT, 2007) não consta como se obtém o volume aproveitável de
água pluvial anual pelo método Prático Alemão; portanto, ele foi determinado conforme
mostrado na Tabela 19.
Tabela 19: Resultados obtidos através da aplicação do Método Prático Alemão segundo NBR15.527/07, para o dimensionamento do reservatório de água da chuva no Centroeventos Marejada.
P anual (mm) Área do Telhado (m2) C V= P*A*C
1.942,8 9.000 0,8 13.970.913,12 l
A demanda anual de água não potável foi obtida conforme já mostrado no item 4.3.1,
sendo 1.996.520 litros por ano. Como o método pede o menor valor para o volume do
reservatório, comparando o valor do volume aproveitável de água com o valor da demanda
anual de água não potável, o menor valor obtido foi da demanda anual de água não potável,
então, esse valor foi aplicado à fórmula do método, como demostrado na equação a baixo.
( )
Onde,
Analisando o valor obtido na equação, podemos observar que o volume de água no
reservatório não supre a demanda anual de água não potável, porque coleta apenas 6% da
água da chuva, então serve para suprir somente 6% do consumo anual, não atendendo a
demanda necessária da Marejada.
4.4.2.2 Método Prático Australiano
Os resultados obtidos através da simulação do Método Prático Australiano como
sugere Tomaz (2012) estão apresentados na Tabela 20.
55
Tabela 20: Resultados obtidos através da aplicação do Método Australiano segundo NBR15.527/07, para o dimensionamento do reservatório de água da chuva no Centroeventos Marejada.
Meses
Prec. Mensal
Área Runoff Intercep-
tação Vol.
Chuva Demanda Vt
(mm) (m2)
(mm) (m3) (m3) (m3)
Coluna 1 Coluna 2 Coluna 3 Coluna 4 Coluna 5 Coluna 6 Coluna 7 Coluna 8
Jan 220,75 9000 0,8 2 1575,00 224,83 1350,17
Fev 191,78 9000 0,8 2 1366,44 224,83 2491,78
Mar 199,83 9000 0,8 2 1424,38 224,83 3691,32
Abr 173,72 9000 0,8 2 1236,36 224,83 4702,85
Mai 104,35 9000 0,8 2 736,92 224,83 5214,94
Jun 126,18 9000 0,8 2 894,12 224,83 5884,23
Jul 150,83 9000 0,8 2 1071,60 224,83 6731,00
Ago 138,68 9000 0,8 2 984,12 224,83 7490,29
Set 150,63 9000 0,8 2 1070,16 224,83 8335,62
Out 124,75 9000 0,8 2 883,80 224,83 8994,59
Nov 203,13 9000 0,8 2 1448,16 224,83 10217,92
Dez 158,15 9000 0,8 2 1124,28 224,83 11117,37
Total 1942,8
13815,33 2697,96
Analisando a Tabela 20, a coluna 1 representa o período de tempo da simulação,
que vai de janeiro a dezembro. A coluna 2 representa a precipitação média mensal em
milímetros da cidade de Itajaí, no período de 2008 a 2013. A coluna 3 representa a área de
captação, ou seja, a área do telhado do Centroeventos Marejada. A coluna 4 representa o
coeficiente de escoamento superficial, ou seja, o coeficiente de Runoff adotado no item
4.3.2. A coluna 5 representa a interceptação da água que molha as superfícies e as perdas
por evaporação, valor este sugerido pela própria NBR 15.527/2007.
A coluna 6 representa o resultado do volume de chuva calculado de acordo com as
variáveis anteriores. Foi obtido através da aplicação da equação sugerida pela NBR 15.527.
( )
A coluna 7 representa a demanda mensal de água não potável utilizada no
Centroeventos Marejada, explicada no item 4.3.1.
56
A coluna 8 representa o volume calculado do reservatório de aproveitamento da
água da chuva. Os valores foram obtidos através da aplicação da equação sugerida pela
NBR 15.527/2007.
Observando os resultados obtidos na tabela, podemos verificar que o maior valor se
deu no mês de dezembro, então, conclui-se que pelo Método Australiano o volume do
reservatório para água da chuva é de 11.117,37 m3, superando e muito o valor da demanda
existente no Centroeventos Marejada, que é de 224,83 m3, sendo 49,45 vezes maior.
Entretanto, a NBR 15.527/2007 nos índica que este valor obtido do volume do
reservatório pode ter falhas e nos orienta o calculo de confiança. Primeiro, para sabermos o
valor da falha e porcentagem de confiança desse valor obtido, pegamos o numero de meses
onde o reservatório não atendeu a demanda, isto é, quando v(t) = 0, e dividimos pelo numero
de meses considerados. No nosso caso, como podemos observar na tabela, não houve
nenhum mês onde o valor da demanda foi maior que o volume do reservatório, então não
teria como aplicar na formula da falha, pois a demanda foi atendida em todos os meses.
Entretanto, supondo que houvesse um mês, por exemplo, onde o reservatório não
atendesse a demanda, a aplicação da equação seria conforme mostrado na Tabela 21 a
seguir.
Tabela 21: Falha obtida se o reservatório calculado pelo Método Prático Australiano não atendesse a demanda em um dos meses da Marejada.
Nr N Pr=Nr/N
1 12 0,083
Após obtermos o valor da falha, calculamos o valor da confiança, expressada pela
equação a baixo.
( )
Aplicamos os valores e obtivemos o valor de 0,916, onde expresso em porcentagem
nos da 91,67% de confiança. A norma recomenda que os valores de confiança estejam ente
90% e 99%, então, se o nosso reservatório não atendesse a demanda em um mês o
resultado obtido seria que ele é 91,67% confiável. Entretanto nosso reservatório atendeu a
57
demanda em todos os meses, aonde nos indica que supostamente teríamos 100% de
confiança na eficiência deste método. O método pode ser eficaz, mais não se encaixa nas
características da área de estudo em questão.
4.5 ANALISE E COMPARAÇÃO DOS MÉTODOS
Depois de todos os resultados obtidos pelos métodos podemos fazer um
comparativo melhor entre eles observando a tabela 22.
Tabela 22: Comparativo dos valores obtidos pela aplicação dos métodos estabelecidos pela NBR 15.527/2007. Fonte: Do autor, 2014.
Grupos Métodos Valor de Volume do
Reservatório m3 X Maior
A
Rippl 984,77 11,28
Simulação 13312,58 59,21
Azevedo Neto 522,14 2,32
Pratico Inglês 874,25 3,89
B
Pratico Alemão
119,79 -
Pratico Australiano
11737,87 52,21
Observando a Tabela acima, temos representados os valores obtidos pela aplicação
de cada método seguido de quantas vezes esse valor obtido é maior que a demanda
necessária, que é de 224,83 m3. Analisando os valores já podemos descartar os métodos
que superdimensionaram o reservatório sendo o Método de Rippl, Método de Simulação e o
Método Prático Australiano. Descartamos também o Método pratico Alemão por não atender
a demanda de água potável necessária na Marejada.
Para facilitar a visualização da diferença no volume do reservatório calculado por
cada método, foi plotado um gráfico onde fica evidente essa diferença, onde foi confrontado
o volume sugerido pela aplicação dos métodos e a demanda mensal do Centroeventos
Marejada, representada pela linha vermelha, sendo 224,83 m3. Desconsiderou-se o grupo B
por ambos os métodos não estarem próximos da demanda necessária para atender a área
de estudo. Já no grupo A desconsideramos o Método de Rippl e o Método de Simulação,
pois estes também superdimensionaram o reservatório. A seguir apresentamos na figura 15
o gráfico demonstrativo das diferenças observadas.
58
Figura 15 Comparação entre os volumes obtidos pelos métodos que mais se aproximaram a
demanda existente no Centroeventos Marejada. Fonte Do Autor, 2014.
Observando a Figura 15, pode-se perceber que embora os métodos apresentem
resultados mais relevantes comparando com os outros, ambos ultrapassam a quantidade de
água demandada na área de estudo. Isso nos leva a concluir que não se pode adotar o valor
sugerido por nenhum dos métodos aplicados.
Vale ressaltar que os Métodos de Rippl, Simulação, Prático Australiano e Prático
Alemão foram descartados de imediato por não atenderem as características existentes no
Centroeventos Marejada. O superdimensionamento obtido pelo método de Simulação pode
se justificar pela área do telhado ser muito grande e captar toda a chuva que ali cai, isso
combinado com a precipitação regular da região, que não contém muitos períodos de seca,
faz com que o volume de água captado se torna cada vez maior, porque o método considera
o somatório da água captada de um mês para o outro, apenas com a diferença da demanda
consumida. Isso nos leva a concluir que sempre haverá mais agua do que o necessário,
sendo o reservatório estimado em 59 vezes a mais do que a quantidade necessária. Com o
método prático Australiano acontece à mesma situação, o reservatório foi superestimado,
sendo 52 vezes maior que a quantidade necessária.
Em contra ponto, o Método Pratico Inglês apresenta um valor de volume de
reservatório abaixo do valor da demanda, fazendo com que o dimensionamento do
reservatório seja menor do que o necessário, o que não irá atender a demanda já existente
no Centroeventos Marejada.
59
Já dissemos anteriormente que embora alguns métodos se aproximem
numericamente da realidade da área de estudo, nenhum deles atendeu exatamente a
demanda de água necessária para a área de estudo. Nenhum deles forneceu um número
exato e correto do volume do reservatório, embora os que se aproximaram, ainda assim
deram um volume maior. Sendo assim, o que mais se aproximou da nossa realidade com
apenas 2 vezes o dimensionamento foi o método Azevedo Neto.
Fazendo uma análise dos consumos apresentados no item 4.1.1, supondo que não
fosse usada uma média de consumo para os cálculos e comparando com o consumo real
fornecido de cada mês, podemos concluir que o volume de reservatório sugerido por
Azevedo Neto supriria a demanda nesses meses de maior pico, como mês de dezembro,
que consumiu 555 m3 de água. Em contra ponto, nos meses de menor pico de consumo,
como o mês de maio com apenas 52 m3 de água, teríamos um volume muito maior
armazenado, o que comprometeria a qualidade desta água para qualquer destinação.
4.6 ANALISE DA PRECIPITAÇÃO EM FUNÇÃO DA DEMANDA
Um dos parâmetros mais significativos em todos os métodos foi à pluviosidade, por
isso se tornou interessante a analise da mesma. Seria interessante saber o quanto
precisaria chover para atender a demanda de agua não potável necessária para suprir o
consumo do Centroeventos Marejada. Pensando nisso foi feito uma relação para saber o
quanto a demanda representava em mm de chuva. Pegamos o mês com menor média de
precipitação mensal, que foi o mês de maio, com 104,35 mm de chuva. Para saber qual a
quantidade de chuva acumulada por essa precipitação, assim como Tomaz (2003),
aplicamos na seguinte fórmula que nos deu o volume de chuva acumulado
( )
Onde
A – Área do Telhado;
C – Coeficiente de Runoff;
P – Precipitação média mensal;
I - Interceptação da água que molha as superfícies e perdas por evaporação;
60
Onde obtivemos
( )
Observando o resultado da aplicação da equação acima, pode-se concluir que com a
menor média do índice pluviométrico, conseguimos acumular um volume de 736,92 m3 de
chuva. Para saber o quanto esse volume representa na área do telhado do Centroeventos
Marejada, foi feito uma nova relação. Sabe-se que a equivalência entre milímetros de chuva
e litros por metros quadrados é a mesma, então podemos dizer que 20 milímetros de chuva
é a mesma coisa que 20 litros por metro quadrado. Então obtivemos
Então se em 20 litros temos 1 m2, em 9000 m2, que representam a área do telhado
do Centroeventos Marejada teremos 180,000.00 litros, ou seja 180 m3 de chuva. Depois de
saber o quanto de chuva representa a área do telhado da área de estudo, foi feita outra
relação para sabe o quanto precisaria chover para atender a demanda atual de agua
existente.
Onde obtivemos que para atender uma demanda de 224,83m3 mensais, é necessário
que chova apenas 25 mm. Para fazer uma comparação do volume que precisa chover com
o volume que já chove, foi pego o gráfico das médias de precipitações pluviométricas já
apresentadas no item 4.3.4, e traçamos uma linha vermelha que representa a demanda
mensal em mm de chuva. A Figura 16 representa essa comparação.
61
Figura 16: Comparação entre a demanda mensal em milímetros necessária para atender o Centroeventos Marejada e as médias de precipitações mensais de Itajaí. Fonte: Do autor, 2014.
Como podemos observar na imagem, chove muito mais do que é necessário, isso
explica o porquê do superdimensionamento dos métodos para determinação do volume do
reservatório de água de chuva, que foi o que aconteceu com 2 dos 6 métodos aplicados. O
alto nível de pluviosidade em combinação com a grande área de captação do telhado do
Centroeventos Marejada, foram as variáveis determinantes para o superdimensionamento
dos reservatórios.
4.7 RESERVATÓRIO DE ÁGUA DA CHUVA
Diante de todos os métodos aplicados o que mais se aproximou do valor da
demanda atual mensal consumida no Centroeventos Marejada foi o Método Azevedo Neto,
nos sugerindo um volume de armazenamento de 522 m3 de água. Embora o valor do volume
seja 2 vezes maior que o necessário, optamos por adotar o valor sugerido pelo método
fazendo uma pequena redução para um reservatório de 500 m3 de água.
O atual sistema de abastecimento de água potável não comportaria a adaptação
para tal volume de água estimado, então se torna necessária à construção de uma cisterna
para fazer o armazenamento da água coletada. Analisando a imagem de satélite e as
atividades exercidas no Centroeventos Marejada, sugerimos que a cisterna seja construída
no subsolo nas imediações do anexo B, como podemos verificar melhor na figura a baixo
62
Figura 17 Imagem de satélite adaptada demonstrando o local sugerido para construção da cisterna para armazenamento da água da chuva. Fonte: Adaptado de Google Maps, 2014.
Após a água ser armazenada ela será bombeada conforme a utilização, para as
caixas d’água já existentes no Centroeventos Marejada, localizadas no ultimo andar do
pavilhão central. É necessário que seja instalado um sistema para fazer o bombeamento da
água da cisterna para as caixas d’água, bem como a adaptação do sistema que fará esse
transporte.
Como já vimos, 74% do consumo não necessita ser potável, então a princípio indica-
se substituir metade das caixas d’água de água potável por metade de água da chuva, ou
seja, no pavilhão central onde estão localizadas 8 caixas d’água 4 serão adaptadas e
religadas ao sistema coletor de água da chuva, no auditório onde existe uma caixa de 3 mil
litros, recomenda-se a instalação e adaptação de mais uma caixa de 3 mil litros para a água
da chuva; e no anexo B onde existe uma caixa de 10 mil litros, recomenda-se substituição
dessa caixa por duas de 5 mil litros, uma continuaria sendo ligada á rede normalmente com
água potável e a outra seria ligada ao novo sistema para ser abastecida com a água
armazenada da chuva.
63
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
5.1 CONCLUSÕES GERAIS
Os problemas de escassez de água no Brasil e no Mundo se agravam cada vez mais
devido à diminuição da quantidade de água. Esta situação leva muitos países à
preocupação com o assunto, o que instiga e torna cada vez mais importante os estudos
sobre fontes alternativas de abastecimento de água. Aproveitar a água da chuva é uma de
varias formas de abastecimento alternativo que podem ser exploradas
Diante das dificuldades enfrentadas, principalmente nas grandes cidades como São
Paulo, que atualmente sofre com a escassez de água, e cidades litorâneas que tem seu
abastecimento defasado pela alta densidade populacional turística nos períodos de
veraneio, nota-se que é de extrema impotência e urgência uma nova postura e uma nova
consciência de que é possível e que deve ser feito o uso das aguas pluviais para o
abastecimento humano.
É compromisso da sociedade procurar formas de proteger os mananciais e o meio
ambiente, além de buscar alternativas para proteger as grandes cidades contra desastres
naturais, como por exemplo as enchentes, que tem sua origem da falta de planejamento
urbano e no uso irracional doa recursos naturais.
A retenção da água da chuva em reservatórios gera o retardamento no pico de vazão
das chuvas na bacia hidrográfica, o que contribui de forma positiva no controle de enchente.
Entretanto nos períodos de estiagem, esse retardamento pode contribuir para a diminuição
na vazão afluente da bacia hidrográfica, justificando assim a importância do
dimensionamento correto do reservatório, de forma que atenda satisfatoriamente o consumo
sem comprometer a sustentabilidade hídrica da bacia hidrográfica.
Com o intuito de saber o quanto essa água da chuva pode gerar em volume para ser
aproveitada, este trabalho apresentou a aplicação de todos os métodos da NBR 15.527/08,
que estimam volumes de reservatório de acordo com a precipitação local, área do telhado,
demanda local entre outros fatores.
Diante de todos os métodos aplicados o que mais de aproximou do valor da
demanda atual mensal consumida na marejada foi o método Azevedo Neto, nos sugerindo
um volume de armazenamento de 522 m3 de água. Embora o valor do volume seja 2 vezes
maior que o necessário, optamos por adotar o valor sugerido pelo método fazendo uma
pequena redução para um reservatório de 500 m3 de água.
64
Para aplicação dos métodos é de grande importância que seja realizada uma
análise coerente dos dados hidrológicos, na identificação dos meses secos ou com pouca
chuva, da demanda anual e mensal de água não potável, do volume mensal produzido pela
chuva e do volume aproveitável de água da chuva. Alerta-se para os riscos da identificação
subjetiva desses dados, tornando a aplicação dos dados nos métodos de forma errônea.
O atual sistema de abastecimento de água potável não comportaria tal volume de
água estimado, então se torna necessária a construção de uma cisterna no subsolo, nas
imediações do anexo B. Vale ressaltar que o volume da cisterna é muito elevado e que
atende muito mais que a demanda necessária no Centroeventos Marejada. Entretanto
indica-se conciliar esse uso com o abastecimento dos jardins e canteiros públicos que já são
feitos pela Prefeitura, isso não só acarretaria no consumo total dessa água como diminuiria
o gasto da mesma com o transporte da água que é feita de sua fonte de captação até o
destino final.
Desta forma verifica-se ser possível substituir parte da demanda de água potável
através da coleta de água da chuva. Pode-se estimar a economia de água que a
implantação do sistema traria, uma vez que 74% da água consumida não necessita ser
potável. Fazendo essa substituição acarretaria em uma redução considerável no valor da
conta de água que o Centroeventos Marejada paga a concessionária. O investimento para a
implantação do sistema acarretaria em algumas intervenções no Centroeventos Marejada,
no entanto em longa escala, traria tanto benefícios financeiros como ambientais.
É necessária uma mudança cultural e de paradigmas com relação aos usos
indiscriminados dos recursos naturais, não só através da conscientização e práticas
pessoais, como através da utilização de tecnologias que estejam mais integradas ao meio.
Este é um passo em direção à utilização das aguas pluviais, garantindo assim mais vida útil
a agua do planeta.
5.2 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Estudar a viabilidade econômica da construção da cisterna para armazenamento da
água de chuva;
Estudar a viabilidade de tratamentos para dar mais qualidade à água da chuva
captada e aumentar consequentemente para 100% de utilização da água da chuva;
Identificar os pontos de coleta da água utilizada para a rega dos jardins e canteiros
públicos, conhecendo a frota de caminhões que é utilizada e a frequência com que é
65
feita. A partir disso, estudar a viabilidade de substituição da fonte primária de
fornecimento da água.
66
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ANEXOS
APÊNDICES
