2 aula - dimensionamento - 2015-1

INSTALAÇÕES PREDIAS

Profª Fabiana Resende

DIMENSIONAMENTO

SISTEMA DE ÁGUA FRIA

1. RESERVATÓRIOS;2. EXTRAVASORES;3. RAMAL DE ALIMENTAÇÃO;4. SISTEMA DE RECALQUE e SUCÇÃO;5. TUBULAÇÃO DE SUCÇÃO;6. ALTURA MANOMÉTRICA7. PRUMADAS DE ÁGUA FRIA;8. BARRILETE;9. RAMAL e SUB-RAMAL.

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1. Dimensionar os reservatórios superior e inferior para um edifício com 15 pavimentos, 4 apartamentos de 2 quartos por andar. Considerar reserva técnica de 18,0m³.

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1. RESERVATÓRIO:a) População: 15 pav. * 4 apt. * 2 qts. * 2 pes. = 240

pessoas; imagens aulas\tabela 1 - população.pngb) Consumo per capita = 200 lts/dia;

imagens aulas\tabela 2 - consumo predial.pngc) Consumo diário = 240 pes * 200 = 48.000 lts;d) Previsão para 2 dias = 96.000 lts;e) Previsão para combate a incêndio = 18.000 lts;f) Quantidade de água a armazenar = 96.000 +

18.000 = 114.000 lts;g) Reservatório superior – 40% = 45.600 ltsh) Reservatório inferior – 60% = 68.400 lts

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2. EXTRAVASORES:Adotar um diâmetro imediatamente superior ao do tubo de entrada no reservatório.

- Ramal de alimentação – ϕ 32mm- Extravasor reservatório inferior - ϕ

40mm

- Prumada de recalque – ϕ 50mm- Extravasor reservatório inferior - ϕ

60mm

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3. RAMAL DE ALIMENTAÇÃO:a) Calcular a vazão de entrada:

- consumo diário = 48.000 lts- velocidade entre 0,6m/s e 1,0m/s- escolher tipo de tubulação PVC ou aço

galvanizado

b) Vazão:

c) Com: - Q = 0,556 lts/s- V = 1,0 m/s

Φ = 32mm (1.1/4”)

imagens aulas\abaco II - Tubulação de PVC.png

Abaco II

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4. SISTEMA DE RECALQUE:

É conveniente serem adotadas, a cada 24 horas, os seguintes tempos de funcionamento para a bomba.

- prédios para apartamentos = 3 períodos de 1:30h cada- prédios para escritórios = 2 períodos de 2:00h cada- prédios para hospitais = 3 períodos de 2:00h cada- prédios para hotéis = 3 períodos de 1:30h cada

Com o tempo de funcionamento da bomba e o consumo diário, calculamos a vazão de recalque e, de posse destes dados, tempo e vazão, determinamos o diâmetro de recalque com o auxílio do ábaco III.

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Para escolha da bomba, precisamos da altura manométrica, que é dada pela expressão:

Hm = Hs + Hr + Js + Jr + (V² / 2g)

Onde:Hs – altura da sucção em metro, que pode ser positiva ou negativa, dependendo da bomba estar afogada ou não.Hr – altura de recalque, em metroJs – perda de carga total de sucção, em metro Jr – perda de carga total no recalque, em metroV²/2g – altura representativa da velocidade, em metro, na saída da bomba

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A altura manométrica é a altura geométrica entre os dois níveis de água, mais as perdas de carga na sucção e recalque.

A escolha da bomba é feita com o conhecimento da vazão e da altura manométrica.

Potência do motor: P = (ɤ Q Hm ) / (75 η)

Onde:ɤ - peso específico do líquido bombeado, para água 1000 kg/m³Q – vazão em m³/sHm – altura manométrica, em metrosη – rendimento do conjunto motobombas = ± 70% = 0,70

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4.1. DIMENSIONAR O SISTEMA DE RECALQUE:

a) Volume a ser recalcado diariamente = 48.000 lts

b) Tempo de funcionamento da bomba = 4,5 horas

c) Vazão:

d) Com: - Qrec = 10,67 m³/h- T = 4,5 h

Abaco III Φ = 50mm (2”)

imagens aulas\abaco III - diametro do recalque.png

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5. TUBULAÇÃO DE SUCÇÃO:Adotar um diâmetro imediatamente superior ao de recalque.

- Recalque – ϕ 50mm- Sucção - ϕ 60mm

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6. CÁLCULO DA ALTURA MANOMÉTRICA:

a) Hs = 2,55m – porque considera o nível d’água na pior condição, que é vazio o reservatório.

b) Hr = 70,64m – considera da saída da bomba até a entrada do reservatório superior.

c) Perda de carga na sucção: Js = J’ x L’Com: - Qrec = 2,96 lts/s

- ϕ 60mm (2.1/2”)

- comprimento real = 2,55 + 0,50 = 3,05m (comp. horizontal + vertical)

- válvula de pé com crivo 60mm (tabela V) = 17,00m

- curva 90° x 60mm (tabela V) = 0,80m- L’ = 20,85m

Js = 0,031 x 20,85 = 0,65m

Abaco I J’ = 0,031 m/m

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d) Perda de carga no recalque: Jr = J’’ x L’’

Com: Q = 2,96 lts/sϕ 50mm (2”)

- comprimento real= 3,00+1,50+70,64=75,14m (comp. horizontal + vertical)

- válvula de retenção 50mm (tabela V) = 4,20m- tê saída bilateral 50mm (tabela V) = 3,50m- registro de gaveta 50mm (tabela V) = 0,40m- 5 curvas 90° x 50mm (tabela V) = 3,00m- Saída de canalização 50mm (tabela V) = 1,50m- L’’ = 87,74m

Jr = 0,076 x 87,74 = 6,67m

Abaco I J’ = 0,076 m/m

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e) Altura representativa da velocidade: V² / 2g

Com: Q = 2,96 lts/s ϕ 50mm (2”)

Hm = 2,55 + 70,64 + 0,65 + 6,67 + 0,10 = 80,61m

Abaco I V=1,40m/s

SISTEMA DE RECALQUE Vazão 10,67m³/s Altura manométrica 80,61m Tubulação de sucção 60mm (2.1/2” Tubulação de recalque 50mm (2”)

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7. BARRILETE e COBERTURA:a) Para dimensionar o barrilete e a

cobertura devemos seguir:• Deverão ser dimensionados por trecho;• Somam-se os pesos no topo das prumadas;• Com o peso, podemos calcular a vazão e o

diâmetro de cada trecho, utilizando o ábaco IV.

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8. RAMAIS e SUB-RAMAIS:a) Para dimensionar devemos:

• Somar os pesos das peças ligadas a um determinado ramal;

• Com o peso, podemos calcular a vazão e o diâmetro do ramal, utilizando o ábaco IV;

• Para os sub-ramais, basta diminuir os pesos anteriores.

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8. RAMAIS e SUB-RAMAIS:b) Seja o isométrico de um banheiro:

TABELAS PARA DIMENSIONAMENTO

Tabela 1 - Estimativa de População

Obs.: Para fins de cálculo do consumo residencial diário, estimamos para cada quarto social, duas pessoas e cada quarto de serviço, uma pessoa.


Tabela 2 - Consumo Predial Diário


Tabela 3 – Pesos Relativos das Peças de Utilização e Vazão


Tabela 4 – Perdas de Cargas Localizadas – sua equivalência em metros de tubulação de PVC rígido ou cobre

ÁBACOS PARA DIMENSIONAMENTO

Ábaco I – Tubulação de Aço Galvanizado


Ábaco II – Tubulação de PVC


Ábaco III – Determinação do Diâmetro Econômico de Recalque


Ábaco IV – Diâmetros e Vazões em função dos pesos


Conversão de diâmetros

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