UNIVERSIDADE POSITIVO

CLIO JOS CORDEIRO JNIOR

THIAGO KLPPEL STROBEL

APROVEITAMENTO DE GUA DE CHUVA PARA FINS NO POTVEIS

EM CONDOMNIO HORIZONTAL

Curitiba

2013

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CLIO JOS CORDEIRO JNIOR

THIAGO KLPPEL STROBEL

APROVEITAMENTO DE GUA DE CHUVA PARA FINS NO POTVEIS

EM CONDOMNIO HORIZONTAL

Trabalho de Concluso apresentado ao curso

de Engenharia Civil da Universidade Positivo

como parte dos requisitos para graduao.

Orientador: Prof. Dr. Karen do Amaral.

Curitiba

2013

3

RESUMO

A gua, recurso natural essencial vida e s atividades humanas, tende a tornar-se um recurso cada vez mais escasso devido ao aumento populacional, degradao de recursos hdricos, uso indiscriminado, m distribuio e altos ndices de perda. Face a essa realidade, no restaro alternativas seno a breve adoo de medidas corretivas para alterar esse quadro preocupante ou ao menos ameniz-lo. A substituio de gua tratada por gua captada diretamente da chuva surge como uma dessas alternativas, em locais com ndices pluviomtricos propcios para esse fim. O presente trabalho teve como principal objetivo a avaliao do aproveitamento de gua de chuva para fins no potveis em condomnio horizontal, alm de dimensionar, determinar os custos e o tempo de retorno de investimento relativo a esse sistema de aproveitamento de gua de chuva. Alm disso, visando simular a obteno de resultados prticos e no apenas uma conjectura de situaes no plano terico, prope itens a serem adicionados conveno de condomnio, instrumento legal adequado para normatizar questes relativas a essa modalidade habitacional, os quais conduzam e orientem os moradores ao uso desse sistema. Destaca-se ainda a avaliao na reduo da produo de lodo em Estao de Tratamento de gua num cenrio que projeta a expanso do uso desse sistema em condomnios horizontais. A metodologia utilizou-se de um projeto de uma residncia de 831,20 m e condomnios de alto padro na cidade de Curitiba-PR, onde um questionrio foi aplicado com o intuito de identificar e quantificar os principais usos nos quais a gua de chuva poderia substituir a gua tratada. O mtodo de clculo adotado para estimar o tempo de retorno do investimento foi o Payback Simples, resultando em 107 meses para a amortizao completa dos investimentos do sistema, considerando um consumo mensal equivalente a 9,00 m de gua de chuva naquela residncia.

Palavras Chave: Aproveitamento de gua de Chuva. Payback.

4

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 CICLO HIDROLGICO. 19

FIGURA 2 REPRESENTAO ESPACIAL DO NDICE DE PERDAS NA DISTRIBUIO DE GUA

SEGUNDO OS ESTADOS. 21

FIGURA 3 - ESQUEMA DE APROVEITAMENTO DE GUA DE CHUVA. 30

FIGURA 4 - INDICAO PARA CLCULO DA REA DE CONTRIBUIO. 32

FIGURA 5 - ESQUEMA PARA INSTALAO DE CISTERNA COM BOMBEAMENTO. 35

FIGURA 6 - ILUSTRAO DO PROCEDIMENTO REALIZADO PARA DETERMINAO DO INDICE

PLUVIOMTRICO 48

FIGURA 7 - LOCALIZAO DO OBJETO DE ESTUDO. 61

FIGURA 8 - ILUSTRAO DA IMPLANTAO DO OBJETO DE ESTUDO, CONDOMNIO

HORIZONTAL. 62

FIGURA 9 - QUADRA POLIESPORTIVA DO CONDOMNIO. 62

FIGURA 10 - ACESSO DO CONDOMNIO. 62

FIGURA 11 Amortizao mensal do investimento no sistema completo de aproveitamento

de gua de chuva pelo Mtodo Payback Simples. 95

FIGURA 12 - LOCALIZAO ESPACIAL DAS ESTAES PLUVIOMTRICAS DE CURITIBA. 103

FIGURA 13 - BACO UTILIZADO PARA DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR VERTICAL. 104

FIGURA 14 - BACO PARA DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS EM FUNO DOS PESOS. 105

5

LISTA DE QUADROS

QUADRO 1-PARMETROS DE ENGENHARIA PARA CONSUMO EM REAS EXTERNAS UMA

RESIDNCIA 26

QUADRO 2-PARMETROS DE ENGENHARIA DE CONSUMO EM REAS EXTERNAS UMA

RESIDNCIA 27

QUADRO 3 VAZO NOS PONTOS NOS PONTOS DE UTILIZAO CONFORME APARLHO

SANITRIO E PEA DE UTILIZAO 27

QUADRO 4 - PARMETROS DE GUA DE CHUVA PARA FINS NO POTVEIS 28

QUADRO 5 - PARMETROS DE QUALIDADE DE GUA PARA REUSO 29

QUADRO 6- COEFICIENTES DE RUNOFF 31

QUADRO 7- COEFICIENTES DE RUGOSIDADE CONFORME TIPO DE MATERIAL 34

QUADRO 8 - DIMETROS DOS CONDUTORES HORIZONTAIS EM FUNO DA DECLIVIDADE E

DA VAZO EM L.min-1 34

QUADRO 9-VALORES DOS COEFICIENTES K EM FUNO DE CADA CONEXO 40

QUADRO 10- VAZO NOS PONTOS DE UTILIZAO CONFORME APARELHO SANITRIO E

PEA DE UTILIZAO 41

QUADRO 11-DIMETRO MNIMOS DOS SUB RAMAIS 56

QUADRO 12 - DISTNCIAS DAS ESTAES PLUVIOMTRICAS EM RELAO AO OBJETO DE

ESTUDO. 63

QUADRO 13 - LISTA DAS ESTAES PLUVIOMTRICAS DE CURITIBA. 64

QUADRO 14 - CARACTERSTICAS DA ESTAO PLUVIOMTRICA PRADO VELHO. 65

QUADRO 15-VALORES ENCONTRADOS PARA O DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE COLETA

DE GUA DE CHUVA 67

QUADRO 16-VALORES DOS VOLUMES DOS RESERVATRIOS DETERMINADOS PELOS

MTODOS DE RIPLL E AZEVEDO NETTO 68

6

QUADRO 17-DIMENSIONAMENTO DO DIMETRO DO SISTEMA DE RECALQUE 68

QUADRO 18-TOTAL PERDA DE CARGA LOCALIZADA NO RECALQUE 68

QUADRO 19-VALORES ENCONTRADOS PARA DETERMINAO A ALTURA MANOMTRICA

TOTAL 69

QUADRO 20-DETERMINAO DOS DIMETROS DOS RAMAIS DE DISTRIBUIO 70

QUADRO 21-DETERMINAO DOS DIMETROS DOS SUB RAMAIS DE DISTRIBUIO 70

QUADRO 22-POTENCIAL DE CAPTAO DE GUA DE CHUVA APRESENTADOS PELA ENGEPLAS

71

QUADRO 23-ESTIMATIVA DO CONSUMO DE GUA NO POTVEL APRESENTADA PELA

EMPRESA CONTATADA 71

QUADRO 24-COMPARATIVO DOS VOLUMES DO RESERVATRIO 72

QUADRO 25-RESUMO DA QUANTIDADE DE CONDOMNIOS E RESIDNCIAS LOCALIZADAS

NOS BAIRROS DA REGIO OESTE DE CURITIBA 79

QUADRO 26-PRODUO DE LODO DA ETA POR m DE GUA PRODUZIDA 80

QUADRO 27-REDUO NA PRODUO DE LODO DA ETA PASSANA EM FUNO DO

APROVEITAMENTO DE GUA DE CHUVA 80

7

LISTA DE TABELAS

TABELA 1-PRECIPITAES MDIAS MENSAIS DAS ESTAES PLUVIOMTRICAS ESTUDADAS66

TABELA 2-PRECIPITAO MDIA O LONGO DOS ANOS NAS ESTAES ESTUDADAS 66

TABELA 3- DETERMINAO DO CONSUMO DE GUA NO POTVEL. 67

TABELA 4 CUSTO TOTAL DO SISTEMA POR FORNECEDOR 73

TABELA 5 CONSUMO DE GUA ESTIMADO PARA UMA RESIDNCIA DE ALTO PADRO NA

CIDADE DE CURITIBA 74

TABELA 6 - TARIFAS EXERCIDAS PELA COMPANHIA DE GUA E ESGOTO LOCAL 74

TABELA 7 ECONOMIA ANUAL NA CONTA DE GUA 75

TABELA 8 - TARIFAS EXERCIDAS PELA COMPANHIA DE ENERGIA ELTRICA LOCAL 75

TABELA 9 CONSUMO E CUSTOS DE ENERGIA ELTRICA DA BOMBA EMPREGADA NO

SISTEMA 76

TABELA 10 RESUMO DE VALORES PARA ENTRADA NO FLUXO DE CAIXA 76

TABELA 11 - PRECIPITAES MDIAS ANUAIS DAS ESTAES PLUVIOMTRICAS ESTUDADAS

96

TABELA 12 - DIMENSIONAMENTO DO RESERVATRIO PELO MTODO AZEVEDO NETO

ESTAO 2549075 97

TABELA 13 - DIMENSIONAMENTO DO RESERVATRIO PELO MTODO AZEVEDO NETO

ESTAO 2549002 98

TABELA 14 - DIMENSIONAMENTO DO RESERVATRIO PELO MTODO AZEVEDO NETO

ESTAO 2549006 99

TABELA 15- DIMENSIONAMENTO DO RESERVATRIO PELO MTODO RIPPL ESTAO

2549075 100

TABELA 16-DIMENSIONAMENTO DO RESERVATRIO PELO MTODO RIPPL ESTAO

2549002 101

8

TABELA 17-DIMENSIONAMENTO DO RESERVATRIO PELO MTODO RIPPL ESTAO

2549006 102

9

SUMRIO

1 INTRODUO 12

2 OBJETIVOS 15

2.1 OBJETIVO GERAL 15

2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS 15

3 REVISO BIBLIOGRFICA 16

3.1 CONDOMNIOS HORIZONTAIS FECHADOS 16

3.2 CONVENO DE CONDOMNIOS 17

3.3 RELAO DA EXPANSO URBANA E DISPONIBILIDADE HDRICA 18

3.4 APROVEITAMENTO DE GUA DA CHUVA 22

3.4.1 Anlise dos Dados Hidrolgicos 24

3.4.2 Estimativa de Demanda Residencial de gua 26

3.4.3 Legislaes e Normas Vigentes 28

3.4.4 Normatizao Federal 28

3.4.5 Legislao Municipal 29

3.4.6 Sistemas de Captao de gua de Chuva 30

3.5 DISPOSITIVOS E ACESSRIOS PARA CAPTAO DA GUA DA CHUVA 31

3.5.1 rea de Contribuio 31

3.5.2 Calhas e Condutores Horizontais e Verticais 33

3.5.3 Reservatrio 34

3.5.4 Mtodos de Dimensionamento de Reservatrio 36

3.5.5 Sistema de Recalque e Distribuio de gua no Potvel 37

3.6 ESTAES DE TRATAMENTO DE GUA 41

3.6.1 Tratamento e Destinao de Lodo de ETA 42

3.7 ANLISE ECONMICA 42

3.7.1 Payback 43

3.7.2 Valor Presente Lquido - VPL 43

3.7.3 Taxa Mdia de Retorno - TMR 44

3.7.4 Taxa Interna de Retorno - TIR 44

10

4 MATERIAIS E MTODOS 46

4.1 DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE APROVEITAMENTO DE GUA DE CHUVA 46

4.1.1 Determinao do ndice Pluviomtrico 46

4.1.2 Escolha das Estaes Pluviomtricas 47

4.1.3 Anlise e Coleta de Dados 47

4.1.4 Estabelecimento do ndice Pluviomtrico 48

4.1.5 Determinao da Demanda de gua Potvel e No Potvel 48

4.1.6 Dimensionamento do Sistema de Aproveitamento de gua de Chuva 51

4.1.7 Critrios para Escolha dos Componentes do Sistema de Aproveitamento de gua

de Chuva 56

4.2 DETERMINAO DO CUSTO DE IMPLANTAO E TEMPO DE RETORNO 56

4.2.1 Payback Simples do Sistema 57

4.2.2 Sistema de Aproveitamento de gua de Chuva 57

4.2.3 Economia Anual de gua Fornecida Pela Companhia de Abastecimento Local 58

4.2.4 Custo Anual Com Energia Eltrica 58

4.2.5 Custos Para Manuteno do Sistema 59

4.3 PROPOSTA DE ADIO DE ITENS CONVENO DE CONDOMNIO 59

4.4 CLCULO DA POSSVEL REDUO DE LODO DA ETA PASSANA COM O

APROVEITAMENTO DE GUA DE CHUVA 59

5 RESULTADOS 61

5.1 LOCAL DE ESTUDO 61

5.2 DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE APROVEITAMENTO DE GUA DE CHUVA 63

5.2.1 Escolha das Estaes Pluviomtricas 63

5.2.2 Anlise e Coleta de Dados 64

5.2.3 Estabelecimento do ndice Pluviomtrico 66

5.2.4 Determinao da Demanda de gua Potvel e No Potvel 66

5.2.5 Dimensionamento do Sistema de Aproveitamento de gua de Chuva 67

5.2.6 Definio do Sistema Adotado para o Aproveitamento de gua de Chuva 71

5.3 DETERMINAO DO CUSTO DE IMPLANTAO E TEMPO DE RETORNO 72

5.3.1 Sistema de Aproveitamento de gua de Chuva 72

5.3.2 Economia Anual de gua Fornecida pela Companhia de Abastecimento Local 74

11

5.3.3 Custo Anual Com Energia Eltrica 75

5.3.4 Custos para Manuteno do Sistema 76

5.3.5 Mtodo Payback Simples Aplicado 76

5.3.6 Alternativas para Reduzir o Tempo de Retorno do Investimento pelo Mtodo

Payback Simples 77

5.4 PROPOSTA DE ADIO DE ITENS CONVENO DE CONDOMNIO 78

5.4.1 Itens Propostos para Aprovao de Projetos 78

5.5 DETERMINAO DA REDUO NA PRODUO DE LODO DA ETA PASSANA COM O

APROVEITAMENTO DE GUA DE CHUVA 79

6 CONCLUSES E CONSIDERAES 81

7 RECOMENDAES 83

8 REFERNCIAS 85

9 APNDICES 90

10 ANEXOS 103

12

1 INTRODUO

O ser humano mesmo dependendo da gua para sobrevivncia e para o desenvolvimento

econmico polui e degrada esse recurso, atingindo tanto as guas superficiais quanto as

subterrneas. O despejo de resduos lquidos e slidos em rios, lagos e represas e a destruio das

matas e reas alagadas tm produzido contnua e sistemtica deteriorao e perdas extremamente

elevadas em quantidade e qualidade de gua. Estudos mostram que apenas 15% dos 3% da gua do

planeta esto disponveis como gua doce, sendo falsa a concepo de que ela seja abundante.

Destes 3%, aproximadamente 75% esto congeladas nas calotas polares e cerca de 10% esto

reservados nos aquferos (TUNDISI, 2003).

A desigualdade social agrava a escassez de gua no mundo. As diferenas registradas

entre os pases desenvolvidos e em desenvolvimento evidenciam este fato. Em pases do Continente

Africano, onde a situao de falta d'gua j atinge ndices crticos de disponibilidade o consumo de

gua por pessoa de 10 a 15 L.pessoa-1. J em Nova York, h um consumo exagerado de gua

tratada que pode chegar a 1,00m.dia-1. (CETESB, 2013).

Para a ONU (2013), um bilho de pessoas tem acesso restrito a um abastecimento de

gua que proporcione o suficiente para consumo, ou seja, uma fonte que possa fornecer 20 litros de

gua por pessoa por dia a uma distncia no superior a mil metros. Essas fontes incluem ligaes

domsticas, fontes pblicas, fossos, poos, nascentes protegidas e a coleta de guas pluviais.

O sculo XXI considerado a era urbana, previsto que dois teros da populao

mundial vivam nas cidades at o ano de 2025. A concentrao intensificada da populao nas

cidades e a urbanizao tendem a agravar o estado de escassez de gua e inundao nas cidades

(GROUP RAINDROPS, 2002).

Ocupaes irregulares em reas de mananciais ocorrem em larga escala, sendo uma

preocupao pertinente e que merece a devida ateno face aos problemas que podem ser criados

relativos a fatores ambientais, uma vez que, ocupaes irregulares impedem o planejamento

adequado por parte do poder pblico, contribuindo para degradao do ambiente e aumento da

poluio, inclusive da gua. Em contra partida, existem algumas medidas de carter preventivo e

corretivo da atual situao, podendo ser citadas, entre elas, o aproveitamento de guas pluviais em

residncias, condomnios e indstrias de forma a minimizar a demanda per capita atravs destes

sistemas alternativos (GARCIAS e SANCHES, 2009).

13

Como soluo para os problemas dessa era, faz-se necessria a utilizao de novas

alternativas para a produo de gua. A reciclagem e o reuso devero fazer parte de um programa de

substituio, com o objetivo de diminuir o consumo de gua potvel por gua de chuva (TOMAZ,

2001).

O sistema de captao de guas pluviais uma das alternativas para combater a escassez

de gua e promover a conservao das guas dos mananciais. As guas pluviais so captadas e

armazenadas para um posterior consumo em usos no nobres como, por exemplo, rega de jardim,

lavagens de carro, etc. (COSTA et al., 2006).

Em pases como Alemanha e Austrlia, a captao de gua de chuva uma prtica

bastante utilizada. Aliada a essas prticas, novos sistemas vem sendo desenvolvidos (FERNANDES,

2009).

Na Alemanha, o aproveitamento de gua de chuva incentivado pelas autoridades

pblicas com o financiamento das construes dos sistemas de captao de guas pluviais,

incentivando a economia de gua potvel com o objetivo de suprir futuras demandas e tambm

conservar guas subterrneas que so utilizadas como fontes de recursos hdricos em muitas cidades

do pas, (GROUP RAINDROPS, 2002).

O Japo referncia mundial no quesito aproveitamento de gua de chuva, pois trata-se

de um dos pases que mais utiliza a gua de chuva. Pode-se citar com o exemplo a cidade de Tquio,

onde regulamentos do governo obrigam que prdios que possuam rea construda superior a 30.000

m, ou que utilize mais de 100 m por dia de gua para fins no potveis faam a reciclagem de

chuva, (TOMAZ, 2003).

A cidade de Curitiba aprovou em 2003 a Lei N 10.785 que trata do Programa de

Conservao e Uso Racional de gua nas Edificaes PURAE. Esta lei tem como principal objetivo

conscientizar a populao a respeito da importncia da conservao da gua (CURITIBA, 2003).

De acordo com artigo publicado no site da empresa Engeplas, o diretor do Controle de

Edificaes de Curitiba afirma que com a Lei N 10.785, queles que apresentam projetos para obter

a concesso de alvar para uma nova construo so obrigados a assinar um termo de compromisso

se responsabilizando pela instalao do sistema de coleta e filtragem de gua de chuva, assim como

as demais exigncias da lei. A verificao do cumprimento da lei feita ao final da obra, e assim se

procede a liberao do Habite-se, documento que libera a edificao para a ocupao.

O diretor tcnico da construtora Baggio da regio de Curitiba cita que a procura por

informaes sobre sistemas de coleta de guas pluviais aumentou 20% no ltimo ano. De acordo

com ele, em um projeto de uma casa com 250 metros quadrados, a instalao de um sistema de

14

reutilizao da gua da chuva acrescenta de 6% a 8% ao custo hidrulico da obra. Um estudo

realizado por outra grande construtora da regio (TH) estima que h a possibilidade de suprir por

oito meses do ano as descargas de vasos sanitrios de um condomnio somente com a gua da chuva

armazenada.

Na busca por um ciclo urbano da gua sustentvel, novas tecnologias de aproveitamento

de fontes alternativas de captao de gua, novos e modernos dispositivos economizadores de gua

e as tcnicas de projeto de sistemas hidrossanitrios assumem papel importante neste quesito, como

a normatizao de equipamentos sanitrios, que visa maior controle sobre quantidade de gua em

descarga de vasos sanitrios e aeradores em torneiras, uma realidade em pases da Europa e Estados

Unidos. Entretanto o comportamento humano surge como crucial na luta contra a escassez

(GONALVES, 2006).

O aproveitamento de gua de chuva tende a ser uma prtica cada vez mais difundida e

comum, tendo em vista que a necessidade evidenciada, gerada pela diminuio da oferta de gua

provocar mudanas de hbitos e consumo na populao. Alm disso, o surgimento de novas

tecnologias e aprimoramento daquelas j existentes para esse fim possibilitar o barateamento dos

custos desses sistemas de aproveitamento, tornando vivel sua utilizao por um nmero cada vez

maior de pessoas nos mais diversos pases.

15

2 OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GERAL

Avaliar o aproveitamento da gua da chuva para fins no potveis em um condomnio

horizontal.

2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS

Dimensionar um sistema de aproveitamento de gua de chuva

Determinar o custo de implantao e manuteno do sistema, bem como o tempo de retorno financeiro com a implantao do sistema;

Propor medidas na conveno de condomnio que proporcionem o aproveitamento de gua de chuva de modo a garantir a economia de gua potvel e maneiras de incentivar tais prticas.

Avaliar os impactos na produo de lodo da Estao de Tratamento de gua para um cenrio de expanso do sistema de aproveitamento de gua de chuva em condomnios horizontais.

16

3 REVISO BIBLIOGRFICA

3.1 CONDOMNIOS HORIZONTAIS FECHADOS

A modalidade habitacional que consiste na unio de inmeros domiclios localizados na

mesma rea fechada, denominados condomnios horizontais fechados, est em crescimento

constante, como facilmente observado nas mdias e grandes cidades brasileiras.

Segundo definio do Instituto Paranaense de Desenvolvimento Econmico (IPARDES) o

termo domiclio se refere ao local de moradia estruturalmente independente, constitudo por um ou

mais cmodos, com entrada privativa. Os domiclios classificam-se como coletivo e particular

(IPARDES, 2011).

O domiclio da pessoa natural o lugar onde ela estabelece a sua residncia de forma

definitiva (BRASIL, 2002).

Os condomnios horizontais, fechados por excelncia, caracterizam-se por planos

urbansticos de uso residencial resultantes da diviso de uma gleba em: unidades residenciais, reas

de circulao, reas verdes e de lazer privativas comunidade que nele habita. As reas comuns

internas so privadas e mantidas pelos moradores mediante o pagamento mensal de uma taxa

condominial. Cada unidade residencial uma frao ideal do terreno, ou seja, h uma diviso das

reas internas comuns proporcionais rea de cada unidade residencial. Em suma, todos os

proprietrios so donos de uma rea em comum, da explica-se o termo condomnio (DACANAL e

GUIMARES, 2005).

Sobre a classificao dos condomnios, Nisgoski (2007) afirma que, o conceito de alto,

mdio e baixo padro de um condomnio no est associado apenas ao valor de compra e venda do

imvel, pois este valor pode variar de acordo com a localizao e os servios oferecidos aos

moradores.

Ainda, segundo Zylberstayn (2006 apud Nisgoski 2007), as trs palavras que definem o

alto luxo so segurana, lazer e servios. Alto, mdio e baixo padro so classificados pela

quantidade e qualidade destes itens de infraestrutura e servios oferecidos pelas construtoras.

As casas podem ser edificadas pelo construtor do condomnio, antes da venda de cada

unidade, o que chamam de condomnios de casas prontas, ou podem ser construdas pelos

17

prprios habitantes aps a compra do lote, e neste caso denominam-se condomnio de lotes

(DACANAL e GUIMARES, 2005).

Maluf (2005 apud Nisgoski, 2007) diz que a propriedade comum deve ter seu uso e

destinao disciplinados por conveno de condomnio e pelo regimento interno onde dever conter

os deveres e direitos de cada morador, proprietrio ou inquilino.

O Art. 1.334 do Cdigo Civil Brasileiro (Lei 10.406/2002) prev que a conveno coletiva

determinar, entre outros: V - o regimento interno . Neste item podero ser inseridas exigncias

para promover a economia de gua. O Art. 1.334 ainda prev IV - as sanes a que esto sujeitos os

condminos, ou possuidores.

A modalidade de condomnios horizontais vem crescendo de forma consistente. At

metade da dcada de 70 as principais modalidades habitacionais disponveis maioria dos brasileiros

nos mdios e grandes centros eram as casas e apartamentos implantados em lotes urbanos

convencionais. A partir de ento, o mercado imobilirio props novas opes de moradias, dentre as

quais, os condomnios horizontais fechados (MONACO DOS SANTOS, 2003).

Isso ocorreu aps a Lei 4.591 de Dezembro de 1964, que instituiu os Condomnios

Horizontais. O surgimento da lei ocorreu pela presso social, que tinha como principal anseio a

legalizao dos condomnios j existentes desde meados da dcada de 20 e, at ento irregulares

(SOARES, 1999).

Ainda segundo Soares (1999), a modalidade de condomnio permitida anteriormente era

relativa ao Decreto 5.481 de Junho de 1928 e fazia referncia apenas a prdios de dois ou mais

pavimentos.

Em Curitiba, os Condomnios dominam a regio oeste da cidade. Grandes lotes favorecem

a instalao desse tipo de imvel em bairros como Santa Felicidade, Campo Comprido, Cascatinha,

So Joo, So Braz e Santo Incio. Destaca-se que 62,9% dos terrenos dessa regio tm mais de 500

metros quadrados e 40,4% deles so superiores a 750 metros quadrados. Essa grande rea a

principal caracterstica dos imveis desta regio no municpio de Curitiba (GAZETA DO POVO, 2009).

3.2 CONVENO DE CONDOMNIOS

Esta categoria habitacional submete-se a uma organizao e estruturas especficas, ou

seja, um regime jurdico prprio. A propriedade horizontal possui estrutura prpria que diferencia-se

18

de outros institutos jurdicos tradicionais, trata-se de um novo direito real, resultante da combinao

de direitos reais preexistentes. (LOPES, 2000).

Ainda segundo Lopes (2000), por essa razo que se faz necessria a criao de uma

norma para reger problemas internos, criando-se a figura da Conveno de Condomnio, a qual tem

carter estatutrio e institucional e suas definies atingem diretamente no s os moradores, os

quais podem ser denominados signatrios da mesma, bem como aqueles que ingressam

eventualmente no universo do condomnio, como funcionrios, amigos, familiares e convidados dos

moradores, prestadores de servio, dentre outros.

Por essas razes, a conveno de interesse de todos os condminos e, portanto, deve

representar a vontade de vrias pessoas, sobrepondo-se ao interesse individual, como consta nos

artigos que compe a Lei Federal conhecida como Lei de Condomnio n 4.591/1964, que dispe

sobre o condomnio em edificaes e as incorporaes imobilirias.

Em janeiro de 2003, entrou em vigor o novo Cdigo Civil (Lei Federal n 10.406/2002),

redigido no ano anterior e que trouxe novas e predominantes interpretaes sobre as disposies da

lei anterior, no caso a Lei de Condomnio de 1964 com seus 27 artigos. Tais disposies do novo

Cdigo Civil compem os Artigos 1.331 a 1.358 (SECOVI, sem data)

Entretanto, a Lei 4.591/1964 continua vlida para os assuntos que o novo Cdigo Civil de

2003 no abrange, principalmente no que tange ao direito a propriedade, procedimentos para

convocar e realizar assembleias, questes relativas despesas de condomnio, dentre outros

assuntos.

Por sua vez, o Cdigo Civil Brasileiro (Lei 10.406/2002) cria novas disposies dando a

devida ateno a questes como a diferenciao de reas comuns de privativas, diversas mudanas

relacionadas a multas em vrias categorias, como inadimplncia, multa por comportamento anti-

social e descumprimento de normas. H tambm alteraes tcnicas como no caso do Artigo 1.349

que dispe sobre a quantidade de condminos necessrios para destituir um sndico, passando dos

2/3 da Lei 4.591/1964 para a maioria absoluta, no caso metade mais um, de acordo com o novo

Cdigo Civil.

3.3 RELAO DA EXPANSO URBANA E DISPONIBILIDADE HDRICA

A gua pode ser encontrada na atmosfera sob a forma de vapor, partculas lquidas, ou

ainda em gelo e neve e est distribuda na atmosfera, na superfcie da terra e no subsolo.

19

De acordo com Pinto et al. (1974) pela evaporao que se mantm o ciclo hidrolgico.

Destaca-se a importncia de apresentar os valores aproximados, obtidos para os Estados Unidos

referentes s propores das principais fases do movimento da gua. Do volume total que atinge o

solo, cerca de 25% alcanam os oceanos na forma de escoamento superficial, enquanto que 75%

retornam atmosfera por evaporao. Destes, 40% iro precipitar-se diretamente sobre os oceanos,

e 35% novamente sobre o continente, e somando-se contribuio 65% resultantes da evaporao

das grandes massas lquidas, para completar o ciclo.

A figura 1 apresenta o ciclo hidrolgico, onde aps precipitada parte desta gua infiltra no

solo abastecendo os lenis freticos e rios, parte evapora formando novas nuvens e parte escoa

superficialmente descarregando em mares e outros rios.

Colho (2001), a respeito do crescimento populacional na Terra, cita que com o avano da

tecnologia, da medicina e do conhecimento humano nas diversas reas a populao tem crescido de

forma extraordinria. No ano 1000 da era crist a populao era de 310 milhes de habitantes, em

1500 ramos 500 milhes de habitantes, em 1900 um bilho e 260 milhes de habitantes. Em 1950,

a populao era de dois bilhes e 250 milhes de habitantes, ou seja, em 50 anos duplicamos a

populao. Em 1999 alcanamos seis bilhes de habitantes e em 2011 a marca de sete bilhes j foi

atingida. Estima-se para o ano de 2050 uma populao de aproximadamente 9 bilhes de habitantes.

FIGURA 1 CICLO HIDROLGICO.

FONTE: PINTO et al., 1998

20

A taxa de evoluo populacional est em franco crescimento e muitas vezes de forma desordenada,

principalmente nos grandes centros urbanos.

Ainda segundo dados da Organizao das Naes Unidas, (ONU), mensalmente, pases em

desenvolvimento recebem cerca de 5 milhes de novos residentes. No , portanto, tarefa simples

garantir que todos recebam gua em qualidade e quantidade suficientes. Este problema se agrava

pelas constantes necessidades de ampliao de infraestrutura de abastecimento, ou ainda pelas

incertezas climticas e a sucesso de eventos crticos extremos como cheias e estiagens (TRIGUEIRO,

2005).

No mbito mundial, a disponibilidade de gua mostra a realidade alarmante, de que ela

um bem finito e que no um recurso abundante, ou seja, deve-se prezar pela manuteno,

qualidade dos recursos hdricos disponveis. Desta forma importante a conscientizao das pessoas

para que todos participem para a preservao dos nossos recursos hdricos, pois Colho (2001) se

refere necessidade da preservao destes recursos para que as populaes atuais e futuras no

recebam como herana a falta de gua.

Toda esta problemtica no se limita apenas preservao e conservao dos recursos

hdricos. importante destacar a necessidade do uso eficiente da gua que inclui toda medida que

reduza a quantidade de gua que se utiliza em qualquer atividade, e que favorea a manuteno e a

melhoria da qualidade da gua, (COLHO, 2001).

Para a Agncia Nacional de guas (ANA), no mbito nacional esta realidade no

diferente, apesar do Brasil possuir aproximadamente 12% da gua doce superficial disponvel na

Terra, h uma distribuio territorial natural bastante desigual desses recursos. Assim tem-se que

45% da extenso territorial do pais concentra 73,6% dos recursos hdricos do pas ANA (2009).

O Brasil tem caractersticas histricas relativas a sua colonizao e ocupao que explicam

a aparente contradio entre abrigar uma das maiores reservas de gua do planeta e ainda assim

sofrer com problemas de escassez. Hoje o Brasil concentra a maior parte da sua populao nas

regies Sudeste onde esta continua sendo a mais urbanizada, apresentando um grau de urbanizao

de 92,9%. As Regies Centro-Oeste e Sul tm, respectivamente, 88,8% e 84,9% de populao IBGE

(2010).

Tomaz (2001), destaca o fato de que 68,5% dos recursos hdricos do Brasil esto na regio Norte,

enquanto que o Nordeste apresenta 3,3%, Sudeste 6,0%, Sul 6,5% e Centro-Oeste 15,7%. O

interessante que apesar da regio norte possuir 68,5% da nossa gua doce, possui somente 6,83%

da populao, enquanto que o Nordeste tem 28,94%, a regio Sudeste 42,73%, o Sul 15,07% e o

21

Centro-Oeste 6,43%. Observa-se, que o Brasil possui grande quantidade de gua distribuda de forma

no uniforme.

A realidade nacional bastante alarmante quando se entra no mrito das companhias de

abastecimento de gua. Os ndices de perda apresentam valores bastante significativos. Segundo

dados do Sistema Nacional de Informaes sobre Saneamento, SNIS (2010), o ndice mdio nacional

de perdas nas redes de distribuio de gua de 35,9%. Destaca-se o fato deste ser o menor ndice

nos ltimos 16 anos. Ainda segundo o SNIS, tais ndices esto diretamente associados qualidade da

infraestrutura e da gesto dos sistemas. Para explicar este fato, algumas hipteses podem ser

levantadas, tais como falhas na deteco de vazamentos, redes de distribuio funcionando com

presses muito altas, elevados problemas na qualidade da operao dos sistemas, dificuldade no

controle das ligaes clandestinas e na aferio/calibrao dos hidrmetros, ausncia de programa

de monitoramento de perdas, dentre outras hipteses.

A figura 2 apresenta a distribuio espacial do ndice de perdas na distribuio de gua

segundo os estados brasileiros.

Comparando com outros pases, Colho (2001) apresenta as perdas em algumas cidades

do mundo, tais como Frankfurt com perdas na ordem de 4,81%, Hamburgo com 5,67% de perdas e

ainda Groningen com 5,30% de perdas.

FIGURA 2 REPRESENTAO ESPACIAL DO NDICE DE PERDAS NA DISTRIBUIO DE GUA SEGUNDO OS ESTADOS.

FONTE: SNIS, 2010.

22

Segundo o Censo 2010, o Paran possui 10,44 milhes de habitantes, distribudos em 399

municpios, em sua maior parte inserido na regio hidrogrfica do Paran. Dos municpios que so

abastecidos exclusivamente por mananciais superficiais, 22% concentram-se nas pores leste e sul

do estado. J os que so abastecidos somente por mananciais subterrneos somam 56 % dos

municpios e outros 22% so abastecidos de forma mista (ANA, 2011).

importante destacar que o Paran apresenta uma das menores taxas de perdas na

distribuio de gua, algo na ordem de 32,4%, em 2010 (SNIS, 2010).

O Sistema de abastecimento de gua da Regio Metropolitana de Curitiba composto por

quatro sistemas produtores: Sistema Iguau, Ira, Passana e Miringuava. Apresenta ndice de

atendimento de gua igual a 100% e ndice de perdas de 38,1% dentro da mdia estadual que varia

de 30 a 40%.

O jornal Gazeta do Povo publicou reportagem afirmando que, de acordo com a

Organizao das Naes Unidas (ONU), uma pessoa precisa de 110 litros de gua tratada por dia para

satisfazer, com conforto, suas necessidades bsicas de consumo e higiene. No entanto, entre as dez

maiores cidades do Paran, em trs delas o gasto per capita est acima do ndice recomendado.

Informaes da Companhia de Saneamento do Paran, mostram que Londrina, Maring e Curitiba,

nesta ordem, so os municpios mais gastadores de gua, com taxas de consumo mdio domiciliar

per capita de 121,79, 121,60 e 115,61 litros ao dia, respectivamente. Os valores referem-se ao

perodo entre julho de 2010 e julho de 2011.

Em uma residncia de alto padro, o consumo de gua de 250 L.hab-1.dia-1 (SANEPAR

2010).

Diante de todas as questes que envolvem a gua, onde se estima que a populao

mundial atinja a casa de 9 bilhes de habitantes em 2050 e os desafios de garantir que todos

recebam gua em qualidade e quantidade suficientes, se faz necessrio a utilizao de novos meios

de aproveitamento de gua de modo a minimizar os impactos causados por toda a problemtica

envolvendo a gua.

3.4 APROVEITAMENTO DE GUA DA CHUVA

A chuva, em grande parte da Regio Sul e no caso especfico do Estado do Paran, uma

fonte de gua facilmente obtida. Aproveitar a gua da chuva ser uma das medidas contra o

23

racionamento. Ento, pode-se dizer que esse aproveitamento uma alternativa para evitar a crise da

gua no mundo (GROUP RAINDROPS, 2002).

Tomaz (2007) define gua de chuva como sendo aquela que coletada nos telhados

inclinados ou planos onde no haja passagem de pessoas ou veculos. Cita ainda que no se deve

utilizar o termo reuso de gua de chuva, ou reaproveitamento, para o aproveitamento de gua de

chuva, dado que o termo reuso utilizado para casos onde a gua j foi utilizada pelo homem para

a lavagem das mos, bacias sanitrias, lavagem de roupas e banhos. E o termo reaproveitamento

semelhantemente ao reuso, tambm no se aplica, pois indica que a gua da chuva j foi utilizada.

A questo da disponibilidade de gua para consumo humano torna-se a cada dia que

passa mais crtica. Com o aumento da populao, o aumento da disponibilidade e manuteno da

qualidade da gua para saciar este aumento na demanda, contrasta com o paradoxo relativo

problemtica enfrentada na conservao e uso adequado dos recursos hdricos, diretamente

afetados pela ocupao humana desordenada em reas de mananciais. Diante deste fato, faz-se

necessria a busca por novas alternativas na obteno deste recurso, sendo uma delas, o

aproveitamento de gua de chuva.

Tomaz (2007) afirma que os motivos que decidem pela utilizao da gua da chuva ou

no, so os seguintes:

Conscientizao e sensibilidade da necessidade da conservao da gua;

Regies com disponibilidade hdrica inferior a 1200m.hab. Ano;

Elevadas tarifas de gua das concessionrias de pblicas;

Retorno de investimento (Payback) muito rpido;

Instabilidade do fornecimento de gua pblica;

Exigncia de lei especfica;

Regies onde a estiagem maior que 5 meses por ano;

Regies onde o ndice de aridez seja menor ou igual a 0,50.

Para Sautchuk (2004), o aproveitamento da gua de chuva apresenta alguns aspectos

positivos, onde se destaca a diminuio do consumo de gua potvel, desonerando as companhias

de saneamento no quesito fornecimento de gua potvel e tambm o fato da edificao em questo

promover a diminuio do problema de possveis enchentes.

Para Fendrich e Oliynik (2002), a tecnologia para operar um sistema de utilizao de guas

pluviais deve integrar as seguintes tcnicas:

Coleta das guas pluviais dos telhados, coberturas, marquises, etc;

Armazenamento das guas pluviais em reservatrios;

24

Verificao da qualidade das guas pluviais;

Abastecimento local pelo uso das guas pluviais;

Drenagem do excesso das guas pluviais provocado pelas chuvas intensas;

guas pluviais complementares s do abastecimento pblico das cidades, em pocas de estiagem (emergncias);

Eliminao da gua coletada no incio das chuvas.

No Paran, a deteno de guas pluviais tem seus primeiros passos dados em 1982, no

estudo pioneiro realizado no reservatrio de deteno das guas pluviais na cidade de Planaltina do

Paran, com capacidade mxima de 9.700m.

3.4.1 Anlise dos Dados Hidrolgicos

Para Pinto et al. (1976) em sntese, o estudo da hidrologia compreende a coleta de dados

bsicos, como por exemplo, a quantidade de gua precipitada ou evaporada e a vazo de rios.

Segundo Pinto et al. (1976), para o correto processamento dos dados observados nos

pontos pluviomtricos se faz necessrio proceder algumas anlises que visam verificar os valores a

serem utilizados. Tais como:

Deteco de erros grosseiros;

Preenchimento de Falhas;

Verificao da Homogeneidade dos dados;

3.4.1.1 Deteco de Erros Grosseiros

Ainda segundo Pinto et al. (1976), inicialmente deve-se procurar a deteco de erros,

como observaes marcadas em dias que no existem, como 30 de fevereiro, quantidade de chuva

absurda que sabidamente no podem ter ocorrido.

Pinto et. al (1976) salienta a respeito da importncia da fase de coleta de dados. A

hidrologia baseia-se, essencialmente em elementos observados e medidos no campo. O

estabelecimento de postos pluviomtricos ou fluviomtricos e a sua manuteno ininterrupta ao

longo do tempo so condies absolutamente necessrias ao estudo hidrolgico. Desta forma alguns

procedimentos so necessrios em caso de inconsistncia nos dados hidrolgicos.

25

3.4.1.2 Preenchimento de Falhas

Pode haver dias sem observao ou mesmo intervalos de tempo maiores, por

impedimento do encarregado, ou pelo aparelho estar estragado (PINTO et al., 1976).

Neste caso, Teixeira (2010), afirma que o mtodo da Ponderao Regional pode ser

adotado. Trata-se de um mtodo simplificado utilizado para o preenchimento de sries mensais ou

anuais de precipitaes, visando homogeneizao do perodo de informaes e a anlise estatstica

das precipitaes. Para Pinto et. al (1976), a srie de dados que dispe uma estao X, dos quais se

conhece a mdia Mx, num determinado nmero de anos, apresenta lacunas que devem ser

preenchidas. Em geral adota-se o seguinte procedimento:

1) Supe-se que a precipitao no ponto X(Px) seja proporcional s precipitaes nas estaes

vizinhas A, B, e C, num mesmo perodo, que sero representadas por Pa, Pb e Pc.

2) Supe-se que o coeficiente de proporcionalidade seja a relao entre a mdia Mx e as mdias

Ma, Mb e Mc, no mesmo intervalo de anos, isto , que as precipitaes sejam diretamente

proporcionais a suas mdias.

3) Adota-se como valor Px a mdia ponderada entre os trs valores calculados a partir de A, B e

C.

+

+

= Pc

McMxPb

MbMxPa

MaMx

NPx ....1

(1)

Onde:

N o nmero de estaes comparadas;

Mx, Ma, Mb e Mc so as mdias das precipitaes nas estaes X, B, C e D em mm/ms;

Pa, Pb e Pc so as precipitaes observadas nas estaes B, C e D no perodo de falha em mm/ms.

Teixeira (2010), complementa que a escolha dos postos a serem utilizados no mtodo da

ponderao regional deve levar em considerao um intervalo mnimo de srie (usualmente 30 anos)

e estar em uma regio climatolgica semelhante.

26

3.4.1.3 Verificao de Homogeneidade dos Dados

De acordo com o Operador Nacional do Sistema Eltrico (ONS), para anlise de

consistncia de sries pluviomtricas, devem ser elaboradas curvas duplo-acumulativas, tambm

denominadas dupla-massas. So critrios fundamentais que sejam utilizados dados de postos de

medies com a mesma caracterstica climatolgica, onde os registros totais mensais acumulados

sejam comparados com dados de um posto confivel ou de valores mdios de vrios outros postos.

A ONS destaca ainda que para a correta anlise dos dados pluviomtricos devem ser identificados

perodos comuns entre as estaes evitando preenchimentos de falhas.

3.4.2 Estimativa de Demanda Residencial de gua

Tomaz (2000, apud May, 2004) cita que a gua para consumo humano pode ser

distinguida da seguinte forma:

gua potvel onde poder ser utilizada para beber, preparao de alimentos e higiene pessoal;

gua no potvel, utilizada para irrigao, lavagem de jardins e veculos e descarga de vasos sanitrios.

O quadro 1 apresenta parmetros de engenharia para consumo interno de uma residncia e seus

principais usos.

USO INTERNO UNIDADE PARMETROS

INFERIOR SUPERIOR MAIS PROVVEL

Gasto mensal m.pessoa.ms 3 5 4

Nmero de pessoas na casa Pessoa 2 5 3,5

Descarga na bacia sanitria Descarga.pessoa.dia 4 6 5

Volume de descarga da bacia sanitria Litros.descarga 6,8 18 9

QUADRO 1-PARMETROS DE ENGENHARIA PARA CONSUMO EM REAS EXTERNAS UMA RESIDNCIA FONTE: Adaptado de TOMAZ (2007)

J o quadro 2 apresenta parmetros de engenharia para consumo externo de uma

residncia.

27

Consumo em reas externas de uma residncia

USO EXTERNO UNIDADE QUANTIDADE

Gramado ou jardim Litros.dia.(m) 2

Lavagem de carros Litros.lavagem.carro 150

Frequncia de lavagem de carros Lavagem.ms 4

Mangueira de jardim 1/2" x 20m Litros.dia 50

Tamanho da casa m 30 a 450

Tamanho do lote m 125 a 750

QUADRO 2-PARMETROS DE ENGENHARIA DE CONSUMO EM REAS EXTERNAS UMA RESIDNCIA FONTE: Adaptado de TOMAZ (2007)

A NBR 5626 (ABNT, 1998), estabelece exigncias e recomendaes relativas ao projeto,

execuo e manuteno da instalao predial de gua fria. Trata fundamentalmente a respeito dos

princpios de bom desempenho da instalao e da garantia de potabilidade da gua no caso de

instalao de gua potvel. O Quadro 3 apresenta vazes de dimensionamento em funo do

aparelho sanitrio e pea de utilizao.

Vazo nos pontos de utilizao conforme aparelho de utilizao

Aparelho sanitrio Pea de utilizao

Vazo de

projeto (L.s-1)

Banheira Caixa de gua 0,15

Vlvula de descarga 1,7

Bebedouro Registro de presso 0,3

Bid Misturador (gua fria) 0,1

Chuveiro ou ducha Misturador (gua fria) 0,1

Chuveiro eltrico Registro de presso 0,2

Lavadora de pratos ou roupas Registro de presso 0,1

Lavatrio Torneira ou misturador (gua fria) 0,3

Mictrio cermico

Com sifo integrado Vlvula de descarga 0,15

Sem sifo integrado Caixa de gordura, registro de presso, ou vlvula de descarga para mictrio

0,5

0,15

Mictrio tipo calha Caixa de descarga ou registro de presso

0,15 por

metro de

calha

Pia Torneira ou misturador (gua fria) 0,25

Torneira eltrica 0,1

Tanque Torneira 0,25

Torneira de jardim ou lavagem geral Torneira 0,2

QUADRO 3 VAZO NOS PONTOS NOS PONTOS DE UTILIZAO CONFORME APARLHO SANITRIO E PEA DE UTILIZAO

FONTE: Adaptado da NBR 5626 (ABNT, 1998)

28

3.4.3 Legislaes e Normas Vigentes

No Brasil ainda no existe uma legislao especfica para aproveitamento de gua de

chuva que tenha como objetivo estabelecer padres de qualidade que esta gua deva atender para

os seus diferentes usos. Desta forma torna-se necessrio adotar a legislao vigente, mesmo que em

carter temporrio.

3.4.4 Normatizao Federal

Padres de qualidade da gua da chuva que podero ser adotados conforme a NBR 13969

(ABNT, 1997), Tanques spticos Unidades de tratamento complementar e disposio final dos

efluentes lquidos Projeto, Construo e Operao, onde o item 5.6 citado que o esgoto tratado

deve ser reutilizado para fins que exigem qualidade de gua no potvel, mas sanitariamente segura,

tais como irrigao dos jardins, lavagem dos pisos e dos veculos automotivos, na descarga dos vasos

sanitrios, na manuteno paisagstica dos lagos e canais com gua, na irrigao dos campos

agrcolas e pastagens, etc.

A NBR 15527 (ABNT, 2007), gua de Chuva Aproveitamento de Coberturas em reas

urbanas para fins no potveis fornece requisitos para o aproveitamento de gua de chuva de

cobertura em reas urbanas para fins no potveis, como: descarga em bacias sanitrias, irrigao de

gramados e plantas ornamentais, lavagem de veculos, limpeza de caladas e ruas, limpeza de ptios,

espelhos dgua e usos industriais, conforme dados constates no quadro 4.

Parmetros de gua de Chuva para Fins No potveis

PARMETRO ANLISE VALOR

Coliformes totais Semestral Ausncia em 100 mL

Coliformes termotolerantes Semestral Ausncia em 100 mL

Cloro residual livre Mensal 0,5 a 3,0 mg/L

Turbidez Mensal < 2,0 uT para usos menos restritivos e < 5,0 uT

Cor aparente Mensal < 15 uT

pH Mensal 6,0 a 8,0 no caso de tubulaes de ao carbono ou galvanizado

QUADRO 4 - PARMETROS DE GUA DE CHUVA PARA FINS NO POTVEIS FONTE: Adaptado da NBR 15527 (ABNT, 2007).

A norma NBR 5626 (ABNT, 1998), estabelece exigncias e recomendaes relativas ao

projeto, execuo e manuteno da instalao predial de gua fria.

29

A NBR 10844 (ABNT, 1989), fixa exigncias e critrios necessrios aos projetos das

instalaes de drenagem de guas pluviais, visando a garantir nveis aceitveis de funcionalidade,

segurana, higiene, conforto, durabilidade e economia.

Alm das normas e portarias citadas anteriormente, possvel adotar como referncia na

questo do aproveitamento de gua da chuva, a publicao Conservao e Reuso da gua de Chuva

em Edificaes, realizado pela Agncia Nacional de guas (ANA), Superintendncia de Conservao

de gua no Solo (SAS/ANA), Federao das Indstrias do Estado de So Paulo (FIESP), Sindicato da

Indstria da Construo do Estado de So Paulo (SindusCon-SP) e Comit de Meio Ambiente do

SindusCon-SP (COMASP), que indica valores de parmetros de qualidade de gua para reuso

apresentados no quadro 5.

Parmetros de Qualidade de gua para Reuso

PARMETRO UNIDADE CLASSE 1 CLASSE 2 CLASSE 3 CLASSE 4

Coliformes Fecais NMP.100 ml-1 No Detectveis 1000 200/100 -

pH - 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 5,0 - 8,3

Cor uH 10 - < 30 -

Turbidez UT 2 - < 5 -

Odor e aparncia - No Detectveis No desagradveis - -

leos e Graxas mg . L-1 No Detectveis 1,0 - -

DBO mg . L-1 10 30 < 20 -

DQO mg . L-1 - - - 75

Compostos Orgnicos Volteis - Ausentes Ausentes - -

Nitrato mg . L-1 10 - - -

Nitrogncio Amoniacal mg . L-1 20 - - -

Nitrito mg . L-1 1 - - -

Nitrognio total mg . L-1 - - 5 - 30 -

Fosforo total mg . L-1 0,1 - - -

Slido Suspenso Total mg . L-1 5 30 < 20 5000

Slido dissolvido total mg . L-1 500 - - 1000

Cloretos mg . L-1 - - - 600

Dureza mg . L-1 - - - 850

Alcalinidade mg . L-1 - - - 500

Sulfatos mg . L-1 - - - 680

QUADRO 5 - PARMETROS DE QUALIDADE DE GUA PARA REUSO FONTE: Adaptado de SAUTCHUCK et al., (2005)

3.4.5 Legislao Municipal

O municpio de Curitiba aprovou a Lei n 10.785 de 18 de dezembro de 2003 que trata do

Programa de Conservao e Uso Racional da gua nas Edificaes PURAE. Esta lei objetiva instruir

medidas que promovam o uso racional de gua, utilizando fontes alternativas para captao de gua

e conscientizando o usurio a respeito da importncia da conservao da mesma. O artigo 5 da lei

30

ainda prev que as novas edificaes utilizem aparelhos e dispositivos que promovam a economia de

gua e, nos casos de apartamentos, os hidrmetros de medio de gua devero ser individuais.

Ainda segundo a PURAE (2003), fazem parte das aes de utilizao de fontes alternativas

a captao, armazenamento, e a utilizao de gua proveniente das chuvas e guas servidas, onde

estas sejam aproveitadas para fins no potveis, como consta no artigo 7 da mesma Lei que cita

usos especficos como: rega de jardins e hortas, lavagem de roupas, lavagem de veculos, caladas e

pisos. (PURAE, 2003.)

3.4.6 Sistemas de Captao de gua de Chuva

Mazer (2010) afirma que um sistema de captao de gua de chuva consiste em

armazenar a gua de chuva que primeiramente cai sobre o telhado ou lajes das edificaes e escoa

at um reservatrio de acumulao por meio de calhas, condutores horizontais e verticais passando

por equipamentos de filtragem e descarte de impurezas. Eventualmente alguns sistemas podem ser

dotados de sistema de descarte das primeiras guas da chuva. Aps armazenada, a gua e bombeada

para um segundo reservatrio (elevado), de onde a gua distribuda por condutores exclusivos at

o seu destino final.

A figura 3 apresenta um esquema do funcionamento de um sistema de aproveitamento

de gua de chuva. Neste caso a chuva precipitada na rea de captao direcionada at a calha

coletora, em seguida a gua segue para o condutor vertical e o condutor horizontal at o

reservatrio de gua. A normas NBR 10844 (ABNT, 1989), fornece os requisitos para instalaes

prediais de guas pluviais.

FIGURA 3 - ESQUEMA DE APROVEITAMENTO DE GUA DE CHUVA.

FONTE: Adaptado de Sempre Sustentvel (s.d.)

31

3.5 DISPOSITIVOS E ACESSRIOS PARA CAPTAO DA GUA DA CHUVA

Tomaz (2007) cita que algumas definies so importantes para o entendimento do

aproveitamento de gua de chuva, so elas:

gua no potvel: a gua que no atende a portaria n 2.914/2011 do Ministrio da Sade.

Calhas e condutores horizontais e verticais: devem atender a NBR 10844/89 e so dimensionadas para atender vazes de pico para determinado tempo de retorno especificado.

Reservatrio Intermedirio: local onde a gua de chuva dever ser armazenada para posterior utilizao

rea de Captao: rea em metros quadrados projetadas na horizontal da superfcie onde a gua captada

Coeficiente runoff (C) ou escoamento superficial: coeficiente que representa a relao entre volume total escoado e volume total precipitado variando conforme superfcie, apresentado no quadro 6.

Coeficientes de Runoff

Material Telhado Coeficiente runoff

Telhas Cermicas 0,8 a 0,9

Telhas Esmaltadas 0,9 a 0,95

Telhas corrugadas de metal 0,8 a 0,9

Cimento amianto 0,8 a 0,9

Plstico, PVC 0,9 a 0,95

QUADRO 6- COEFICIENTES DE RUNOFF FONTE: Adaptado de TOMAZ (2007)

3.5.1 rea de Contribuio

A NBR 10844 (ABNT, 1989), define que rea de contribuio a soma das reas das

superfcies que interceptam a chuva e a conduz at determinado ponto da instalao. A norma ainda

diz que para o clculo da rea de contribuio deve-se utilizar a equao 2.

bhaAc .2

+=

(2)

32

J para o clculo da vazo de projeto a mesma norma preconiza a utilizao da equao

(3).

60.AIQ =

(3)

Onde:

Q = Vazo de projeto, em L.mm-1

I = Intensidade pluviomtrica, em mm.h-1;

A = rea de contribuio, em m.

Para Fendrich (2003, apud Mazer 2010) o clculo da intensidade de precipitao mxima

de acordo com o tempo de retorno, para a regio de Curitiba, deve ser feita atravs da equao

atualizada mostrada a seguir:

041,1

159,0

)41(.64,726.5

+=

t

Ti r

(4)

Onde:

i = intensidade de precipitao mxima mdia em mm.h-1;

t = tempo de durao da chuva em min;

Tr = tempo de recorrncia em anos.

FIGURA 4 - INDICAO PARA CLCULO DA REA DE CONTRIBUIO.

FONTE: Adaptado da NBR 10844 (ABNT, 1989)

33

A norma NBR 10844 (ABNT, 1989), ainda diz que o perodo de retorno deve ser fixado

segundo as caractersticas da rea a ser drenada, obedecendo ao estabelecido a seguir:

T = 1 ano, para reas pavimentadas, onde empoamentos possam ser tolerados;

T = 5 anos, para coberturas e/ou terraos;

T = 25 anos, para coberturas e reas onde empoamentos ou extravasamento no possa ser

tolerado.

3.5.2 Calhas e Condutores Horizontais e Verticais

CALHAS

Calhas so canais que recebem as guas provenientes do telhado, terraos ou similares e

as conduzem a um ponto de destino

NBR 10844 (ABNT, 1989).

Ainda segundo a NBR 10844 (ABNT, 1989), o dimensionamento das calhas deve ser

realizado pela equao de Manning-Strickler, indicada a seguir:

2/13/2.. iRh

n

SKQ =

(5)

Onde:

Q =Vazo de projeto, em L.min

S =rea da seo molhada, em m

n = coeficiente de rugosidade (ver quadro 7)

R h= raio hidrulico, em m

P = permetro molhado, em m

i = declividade da calha, em m.m-1

K = 60.000

A NBR 10844 (ABNT, 1989), tambm cita os coeficientes de rugosidade a serem adotados

conforme o material utilizado. Os coeficientes esto apresentados quadro 7.

34

Material n

Plsticos, fibrocimento, ao, metais no-ferrosos 0,011

Ferro fundido, concreto alisado, alvenaria revestida 0,012

Cermica, concreto no-alisado 0,013

Alvenaria de tijolos no-revestida 0,015

QUADRO 7- COEFICIENTES DE RUGOSIDADE CONFORME TIPO DE MATERIAL FONTE: Adaptado da NBR 10844 (ABNT, 1989)

CONDUTORES VERTICAIS

De acordo com a NBR 10844 (ABNT, 1989). Condutores verticais so tubulaes verticais

que recebem as guas das calhas e as conduzem a parte inferir do edifcio.

Para o correto dimensionamento dos condutores verticais necessrio a utilizao do

baco, mostrado no anexo 1, segundo a mesma norma.

CONDUTORES HORIZONTAIS

Condutores horizontais so dispositivos, canais ou tubulaes, responsveis por conduzir

as guas pluviais at locais permitidos pelos dispositivos legais NBR 10844 (ABNT, 1989).

O dimensionamento do dimetro do condutor horizontal determinado em funo da

declividade e da vazo utilizando o quadro 8.

Dimetro interno (mm) n=0,011

0,50% 1,00% 2,00% 4,00%

50 32 45 64 90

75 95 133 188 267

100 204 207 405 575

125 370 521 735 1040

150 602 847 1190 1690

200 1300 1300 1820 2570

250 2350 3310 4660 6620

300 3820 5380 7590 10800

QUADRO 8 - DIMETROS DOS CONDUTORES HORIZONTAIS EM FUNO DA DECLIVIDADE E DA VAZO EM L.min-1 FONTE: Adaptado da NBR 10844 (ABNT, 1989)

3.5.3 Reservatrio

O reservatrio dever ser coberto com tampa de inspeo e ser dotado de extravasor

para o caso de ocorrer excesso de gua no interior do reservatrio. O reservatrio dever possuir

35

unidade se recalque e no fundo um sistema de drenagem para proporcionar eventuais manutenes

(FENDRICH 2002, apud MAZER 2010).

De acordo com a NBR 5626 (ABNT, 1998), o reservatrio inferior dever ser concebido

para permitir sua efetiva operao e manuteno de forma simples e econmica. Deve-se ainda ser

executado dentro de compartimento prprio. O compartimento deve ser dotado de drenagem por

gravidade, ou bombeamento, sendo que, neste caso, a bomba hidrulica deve ser instalada em poo

adequado e dotada de sistema eltrico que adverte em casos de falha no funcionamento na bomba.

A figura 5 apresenta o corte esquemtico de uma cisterna dotada de sistema de

bombeamento. A gua da chuva conduzida por meio de uma tubulao horizontal at o filtro,

onde slidos em suspenso sero retidos. Em seguida a gua filtrada ser direcionada at a

cisterna. A entrada da tubulao se d pela parte superior e em seguida segue para o fundo da

cisterna at o freio dgua. O nvel de gua ser controlado por um sistema de boia, onde em

caso de excesso de gua, esta ser direcionada para um extravasor e em seguida at o sistema

de drenagem de guas pluviais do condomnio. O sistema de bombeamento est localizado fora

da cisterna, facilitando possveis manutenes. Sua instalao necessria para conduzir a gua

do interior da cisterna at o reservatrio superior.

Muitas iniciativas em utilizar as guas pluviais para os consumos no potveis da

populao esto em andamento no pas. Leis, decretos, planos diretores de drenagem urbana e

normas tcnicas apontam para que, cada vez mais, o Aproveitamento de gua de Chuva seja

adotado. No entanto, as atuais recomendaes tcnicas para tais medidas so um tanto divergentes,

FIGURA 5 - ESQUEMA PARA INSTALAO DE CISTERNA COM BOMBEAMENTO.

FONTE: Aqualimp (2010)

36

no que diz respeito ao dimensionamento do reservatrio para armazenamento da gua coletada

(DORNELLES et al., 2010).

3.5.4 Mtodos de Dimensionamento de Reservatrio

MTODO DE RIPPLL

Para determinar a capacidade de um reservatrio, alguns mtodos tm como base o

Perodo Crtico, ou seja, de pouca chuva, utilizam e identificam sequncia de dados onde a demanda

maior que a produo. Um exemplo deste mtodo o de Rippl (ANNECCHINI, 2005).

GARCEZ (1974, apud PROSAB, 2006) diz que o mtodo de Rippl utilizado para calcular o

volume de armazenamento necessrio para que se possa garantir uma vazo regularizada e

constante, durante o perodo em que haja estiagem crtica.

Neste caso podem ser usadas sries histricas mensais ou dirias NBR 15527 (ABNT,

2007).

A equao utilizada para o mtodo de Rippl a seguinte:

)()()( ttt QDS =

(6)

Q(t) = C x precipitao da chuva (t) x rea de captao

V = S(t), somente para valores S(t) > 0

Sendo que: S(t) < Q(t)

Onde:

S(t) o volume do reservatrio no tempo t;

Q(t) o volume de chuva aproveitvel no tempo t;

D(t) a demanda de consumo no tempo t;

V o volume do reservatrio;

C o coeficiente de escoamento superficial.

37

MTODO AZEVEDO NETO

Este mtodo utiliza a precipitao anual relacionada com a quantidade de meses com

pouca ou nenhuma chuva. O volume do reservatrio definido como 4,2% do produto entre o

volume de chuva coletada e nmero de meses com pouca ou nenhuma chuva, identificando o

volume de gua aproveitvel como sendo o volume de gua do reservatrio (FONTANELA, 2010).

O Volume de chuva obtido pela seguinte equao:

TAPV ...0042,0=

(7)

P o valor numrico da precipitao mdia anual, expresso em milmetros (mm);

T o nmero de meses de pouca chuva ou seca;

A o valor numrico da rea de coleta em projeo, expresso em metros quadrados (m);

V o valor numrico do volume de gua aproveitvel e o volume de gua do reservatrio, expresso

em litros (L).

3.5.5 Sistema de Recalque e Distribuio de gua no Potvel

ESTIMATIVA DO CONSUMO DIRIO

O consumo dirio de uma residncia de alto padro de 250L.hab-1.dia-1, (SANEPAR,

2010).

Reali et al. (2002) afirma que para a estimativa do consumo dirio de gua potvel em

uma residncia deve-se multiplicar o nmero de pessoas residentes pelo consumo de gua por

habitante dia, como mostra a equao a seguir.

PNCD .=

(8)

Onde:

CD o consumo dirio em L.hab-1.dia-1;

N o nmero de moradores da residncia;

P o valor de consumo de gua em L.hab-1.dia-1;

38

SISTEMA DE RECALQUE

Segundo Reali et al. (2002), a vazo de recalque deve ser de 15 a 20% do consumo dirio

de uma residncia expressa em metro cbico por hora, mostrada na equao a seguir.

CDXQh .=

(9)

Onde:

Qh vazo horria de recalque em m.h-1;

X a porcentagem do consumo dirio de residncia, entre 15 e 20%;

CD o consumo dirio em m.h-1;

Reali et al. (2002) cita ainda que o tempo de operao diria de uma bomba e dada pela

razo do consumo dirio de gua e a vazo horria, mostrada na equao a seguir.

QhCDHf =

(10)

Onde:

Hf o tempo de funcionamento dirio da bomba de recalque em horas;

CD o consumo dirio de gua em L;

Qh vazo horria de recalque em L.s-1;

Segundo a NBR 5626 (ABNT, 1998), um sistema de recalque consiste no bombeamento de

gua de um reservatrio inferior para um reservatrio superior.

Azevedo Neto et al. (1998) afirma que as bombas devem ser abrigadas em locais

apropriados, isoladas de forma a no produzir rudos excessivos. Devem ainda possuir ventilao e

ser suficientemente espaadas para possibilitar sua movimentao e ou manuteno. Um sistema de

recalque deve possuir no mnimo 2 conjuntos elevatrios, sendo um reserva do outro.

Zocoler et al. (2004) afirma que para um sistema de recalque cuja operao no se d de

forma contnua, o dimetro econmico pode ser determinado pela equao de Forchheimer,

mostrada a seguir:

39

4/12/1..3,1 TQrD =

(11)

Onde:

D o dimetro da tubulao;

T o nmero de horas dirias de funcionamento da bomba dividido por 24 horas;

Qr a vazo de recalque m.s-1.

A NBR 5626 (ABNT, 1998), cita que as tubulaes devem ser dimensionadas de modo que

a velocidade da gua, em qualquer trecho de tubulao, no atinja valores superiores a 3 m.s-1. Esta

mesma norma no faz meno velocidade mnima.

Azevedo Neto et al. (1998) citam que as tubulaes no se constituem apenas de trechos

retilneos e de mesmo dimetro. Usualmente incluem peas especiais e conexes que, pela forma e

disposies elevam a turbulncia provocando atritos e causando o choque entre partculas dando

origem a perda de carga. So classificadas como perdas contnuas e perdas localizadas.

NETO et al (1998) afirmam que para tubulaes de pequenos dimetros as perdas de

carga continuas so determinadas atravs da frmula de Fair-Whipple-Hsiato apresentada a seguir:

571,0 714,2.934,55/ DQj =

(12)

Onde:

j a perda de carga contnua na tubulao em m.m-1;

Q a vazo de projeto em m.s-1;

D o dimetro da tubulao de recalque em m;

Azevedo Neto et al. (1998) determinam que todas as perdas localizadas podem ser

expressas por:

gVKHf2

.

2

=

(13)

40

Onde:

Hf a perda de carga localizada em m;

K constante relativa s conexes utilizadas;

V a velocidade de escoamento na tubulao em m.s-1;

g a acelerao da gravidade m.s-1

A seguir apresentada o quadro 9 com os valores aproximados dos coeficientes K.

Valores Aproximados de K (Perda de Carga Localizada)

Conexo K Conexo K

Ampliao Gradual 0,30 Juno 0,40 Bocais 2,75 Medidor Venturini 2,50 Comporta aberta 1,00 Reduo Gradual 0,15 Controlador de vazo 2,50 Registro de ngulo aberto 5,00 Cotovelo 90 0,90 Registro de gaveta aberto 0,20 Cotovelo 45 0,40 Registro de globo aberto 10,00 Crivo 0,75 Sada de canalizao 1,00 Curva 90 0,40 T, passagem direta 0,60 Curva 45 0,20 T, sada de lado 1,30 Curva 22 1/2 0,10 T, sada bilateral 1,80 Entrada normal em canalizao 0,50 Vlvula-de-p 1,75 Entrada de Borda 1,00 Vlvula de reteno 2,50 Existncia de pequena derivao 0,03 Velocidade 1,00 QUADRO 9-VALORES DOS COEFICIENTES K EM FUNO DE CADA CONEXO

FONTE: Adaptado de Azevedo Netto (1998)

RAMAIS DE DISTRIBUIO DE GUA

A NBR 5626 (ABNT, 1998), afirma que por razes de economia usual estabelecer como

provvel, uma demanda simultnea menor que do que a mxima possvel. Esta demanda simultnea

pode ser estimada pelo mtodo dos pesos elaborado a partir da experincia acumulada na

observao de instalaes hidrulicas similares, (ABNT, 1998).

Este mtodo estabelece empiricamente pesos relativos a vazes de projeto e dado pela

equao a seguir:

PQ = 3,0

(14)

Onde:

Q a vazo estimada na seo considerada, em litros por segundo;

41

P a somatria dos pesos relativos de todas as peas de utilizao alimentadas pela tubulao

considerada;

A seguir est apresentado quadro 10 com os pesos relativos em funo de cada aparelho

sanitrio e ou pea de utilizao.

Pesos relativos nos pontos de utilizao identificados em funo do aparelho sanitrio e da pea de utilizao

Aparelho sanitrio Pea de utilizao Vazo de

projeto (L.s-1) Peso

relativo

Bacia sanitria Caixa de descarga 0,15 0,3

Vlvula de descarga 1,7 32

Banheira Misturador (gua fria) 0,3 1

Bebedouro Registro de presso 0,1 0,1

Bid Misturador (gua fria) 0,1 0,1

Chuveiro ou ducha Misturador (gua fria) 0,2 0,4

Chuveiro eltrico Registro de presso 0,1 0,1

Lavadora de pratos ou roupas Registro de presso 0,3 1

Lavatrio Torneira ou misturador (gua fria) 0,15 0,3

Mictrio cermico

Com sifo integrado Vlvula de descarga 0,5 2,8

Sem sifo integrado Caixa de descarga, registro de presso ou vlvula de descarga para mictrio

0,15 0,3

Mictrio tipo calha Caixa de descarga, registro de presso 0,15 por metro

de calha 0,3

Pia Torneira ou misturador (gua fria) 0,25 0,7

Torneira eltrica 0,1 0,1

Tanque Torneira 0,25 0,7

Torneira de jardim ou lavagem geral Torneira 0,1 0,4

QUADRO 10- VAZO NOS PONTOS DE UTILIZAO CONFORME APARELHO SANITRIO E PEA DE UTILIZAO FONTE: Adaptado da NBR 5626 (ABNT, 1998)

3.6 ESTAES DE TRATAMENTO DE GUA

Richter e Azevedo Netto (1991) afirmam que muitos imaginam que a gua uma

substncia simples. Por se tratar de excelente solvente, ningum, at hoje pode v-la em estado

100% pura. Ainda, mesmo sem impurezas, quimicamente sabe-se que a gua a mistura de 33

substncias distintas. As impurezas encontradas nas guas na sua forma natural so inmeras, vrias

delas incuas, destas, poucas desejveis e algumas extremamente nocivas sade, dentre elas

podemos encontrar vrus, bactrias, parasitos, substncias txicas e, at mesmo elementos

radioativos.

42

Richter (2001) cita que no uma prtica atual a destinao dos resduos de uma estao

de tratamento de gua em cursos de guas prximos a estao, sendo frequente que a prpria fonte

que abastece a estao receba estes resduos.

A correta destinao dos resduos slidos gerados pelas estaes de tratamento de gua

de extrema importncia para a preservao do meio ambiente. Desta forma se torna um grande

desavio a busca por novas alternativas que sejam tcnica e economicamente viveis a reduo dos

impactos ambientais causados pela falta tratamento dos resduos de uma Estao de Tratamento de

gua.

3.6.1 Tratamento e Destinao de Lodo de ETA

Richter, (2001) diz que o tratamento de lodo de uma estao de tratamento de gua tem

como principal objetivo a remoo de gua para concentrar os slidos, e desta forma reduzir o

volume de lodo produzido pela Estao de Tratamento de gua.

Existem cerca de 7.500 ETAs no Brasil, destas, 70% lanam seus resduos slidos

diretamente em corpos dgua mais prximos. Os impactos ambientais so: aumento da quantidade

de slidos nos corpos dgua; assoreamento dos corpos dgua; aumento da cor, turbidez e

concentrao de alumnio na gua; a toxicidade crnica dos organismos (MORITA, s.d).

Nos ltimo anos o tratamento e disposio final dos lodos vem se tornando uma etapa

crucial no processo de tratamento de guas, consumindo uma significativa frao do oramento da

produo de gua para abastecimento pblico. As Estaes de Tratamento de gua (ETAs)

convencionais geram como resduo o lodo. Este lodo composto por impurezas retiradas da gua

bruta. Por este motivo a disposio deste lodo tem se mostrado extremamente danosa ao meio

ambiente e aos seres humanos, levando ao surgimento de legislaes ambientais severas, exigindo

prticas racionais para disposio deste tipo de resduo (GONALVES, 1999).

3.7 ANLISE ECONMICA

A anlise econmica para o aproveitamento de gua de chuva na residncia deve

considerar em sua metodologia de clculo os seguintes itens:

Sistema de aproveitamento de gua de chuva;

Economia anual de gua fornecida pela companhia de abastecimento local;

43

Custo anual com energia eltrica;

Custos para manuteno do sistema.

Os investimentos necessrios nesses itens devem estar pautados por decises justificadas

atravs de clculos obtidos pelos mtodos adequados.

A seguir, sero descritas algumas alternativas de mtodos os quais podem ser utilizados

para esse fim.

3.7.1 Payback

Tambm definido como Perodo de Retorno do Investimento, o Payback nada mais do que

o nmero de perodos necessrios para que os benefcios de um projeto superem o capital nele

despendido (SOUZA e CLEMENTE, 2009)

O Payback pode ser simples ou descontado. O mtodo simples considera em seu clculo o

valor presente, enquanto que o descontado considera custo de oportunidade e custo de capital. As

taxas de descontos internacionais mais utilizadas so a Libor e a Prime Rate. Enquanto a Libor a

taxa mnima de juros pagas pelos bancos centrais em Londres, a Prime Rate da mesma forma a taxa

utilizada pelo Federal Reserve (FED). No Brasil o piso utilizado habitualmente tem sido a caderneta

de poupana (BRITO, 2003).

3.7.2 Valor Presente Lquido - VPL

Para validar a implementao de um projeto atravs do Mtodo VPL, o mesmo deve

apresentar um fluxo de caixa futuro maior que seu custo inicial. O VPL de um projeto deve ser aceito

se seu resultado for maior ou igual a zero. Em contrapartida, projetos com valores negativos devem

ser rejeitados para evitar prejuzos (GROPPELLI e NIKBAKHT, 2006)

Ainda segundo GROPPELLI (apud NIKBAKHT, 2006), o Valor Presente Lquido de um

projeto tem por definio a seguinte expresso:

IVPVPL .=

(16)

Onde:

44

VPL o valor presente lquido;

VP o valor presente;

I o investimento inicial.

3.7.3 Taxa Mdia de Retorno - TMR

Segundo GROPPELLI (apud NIKBAKHT, 2006) a TMR talvez seja o mtodo de oramento de

capital mais antigo utilizado como tcnica para clculo de negcios. Essa tcnica considera o Lucro

Lquido mdio para um determinado perodo divido pela metade do Investimento Mdio. Embora

seja um mtodo simples e de fcil entendimento e aplicao, deve-se ter em mente que existem

algumas imperfeies no mtodo como:

No considera o valor do dinheiro no tempo;

Usa lucro contbil e no fluxo de caixa;

Ignora depreciao;

Desconsidera a sequncia cronolgica dos lucros lquidos.

Sua frmula pode ser expressa, por:

I

MLTMR.

21=

(17)

Onde:

TMR a taxa mdia de retorno;

ML a mdia dos lucros lquidos anuais futuros;

I o investimento inicial.

3.7.4 Taxa Interna de Retorno - TIR

A TIR uma medida da taxa de rentabilidade muito utilizada no oramento de capital.

Define-se como uma taxa de desconto que iguala o valor presente dos fluxos de caixa futuros ao

investimento inicial, ou seja, de modo simplificado pode-se defini-la como uma taxa de desconto que

iguala o VPL a zero. O grande problema desse mtodo o fato de no considerar o valor do dinheiro

45

durante o tempo e amortizao, diferentemente, por exemplo, do mtodo payback (GROPPELLI e

NIKBAKHT, 2006).

46

4 MATERIAIS E MTODOS

A metodologia para o desenvolvimento deste trabalho foi embasada em uma reviso

bibliogrfica de modo a adquirir conhecimento terico necessrio para compreender a situao,

assim como a legislao vigente, abrangendo artigos, leis, normas, resolues, documentos, citaes

e dissertaes, de autores especialistas em Gesto de Recursos Hdricos, Meio Ambiente,

Desenvolvimento e Economia, entre outros.

A realizao deste trabalho abrangeu os seguintes passos:

Dimensionamento do Sistema de Aproveitamento de gua de Chuva;

Determinao do custo de implantao e Tempo de retorno;

Avaliao das consequncias junto a Companhia de Abastecimento de gua com o Aproveitamento de gua de Chuva.

Proposio de itens na Conveno de Condomnio visando a implementao de um sistema de reaproveitamento de gua de chuva, promovendo o incentivo de prticas sustentveis.

4.1 DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE APROVEITAMENTO DE GUA DE CHUVA

Para o dimensionamento do sistema de aproveitamento de gua de chuva para fins no

potveis das residncias foram adotadas metodologias com base nas prescries da norma NBR

15527 (ABNT, 2007) para o dimensionamento do reservatrio de acumulao e da NBR 10844 (ABNT,

1989) para rea de contribuio dos telhados para Captao de gua de Chuva.

4.1.1 Determinao do ndice Pluviomtrico

Nesta etapa foram desenvolvidos estudos para o estabelecimento do regime

pluviomtrico, traduzidos pelos histogramas de precipitaes mdias mensais e anuais.

A metodologia adotada preconizou a seguinte sequncia de atividades:

Escolha das Estaes Pluviomtricas localizadas no municpio de Curitiba;

Anlise e Coleta de Dados;

Estabelecimento do ndice Pluviomtrico.

47

4.1.2 Escolha das Estaes Pluviomtricas

Com o auxlio da ferramenta Hidroweb, da Agncia Nacional de guas (ANA), foi possvel

localizar as estaes pluviomtricas para a determinao dos ndices pluviomtricos. Adotou-se

como parmetro para a escolha das Estaes Pluviomtricas as mais prximas do objeto de estudo, e

que estivessem situadas dentro dos limites do municpio de Curitiba. Outra condio para a escolha

foi que, no perodo de operao, as estaes possussem sries histricas ininterruptas de 30 anos ou

mais.

4.1.3 Anlise e Coleta de Dados

As estaes inicialmente selecionadas de acordo com os critrios do item anterior, foram

analisadas com o objetivo de verificar a ocorrncia de erros grosseiros, a necessidade de possveis

preenchimentos de falhas e verificao da homogeneidade dos dados.

Para o preenchimento das falhas foram selecionadas trs estaes pluviomtricas vizinhas

estao estudada. Destaca-se a importncia de que as estaes vizinhas devam apresentar perodo

comum de observao de dados e sejam climatologicamente semelhantes. O mtodo da ponderao

regional, para o preenchimento de falhas, utiliza a seguinte equao (1), p.25.

+

+

= Pc

McMxPb

MbMxPa

MaMx

NPx ....1

O passo seguinte foi a verificao da homogeneidade dos dados com o auxlio do mtodo

da curva duplo acumulativa, onde adotou-se o seguinte procedimento. Trs estaes da regio foram

selecionadas como base de comparao. Para cada tempo (ms) determinou-se a precipitao mdia

do conjunto de estaes selecionadas, acumulou-se esta precipitao mdia e plotou-se os valores

no eixo das abscissas, acumulou-se a precipitao da estao em anlise e plotou-se os valores no

eixo das ordenadas. Se o resultado obtido for prximo de uma reta, consideraram-se os dados

homogneos, caso haja uma mudana brusca de alinhamento, os dados no foram considerados

homogneos.

48

4.1.4 Estabelecimento do ndice Pluviomtrico

Com as Estaes Pluviomtricas j escolhidas, o prximo passo foi determinar as

precipitaes mdias anuais e mdias mensais

A figura a seguir ilustra o procedimento realizados onde os dados foram processados da

seguinte forma: com o auxlio do software Excel, os dados foram ordenados de forma que as colunas

B a M apresentassem os meses de observao que compreenderam o perodo de janeiro a dezembro

de cada ano e nas linhas 3, 4 e 5 foram apresentados os anos de observao. As clulas N3, N4 e N5

mostram a mdia das precipitaes anuais do ano de 2009, 2010 e 2011. As clulas B7 a M7

apresentam as mdias mensais de janeiro a dezembro dos anos de observao.

Desta forma foi possvel determinar as precipitaes mdias mensais e mdias anuais.

4.1.5 Determinao da Demanda de gua Potvel e No Potvel

Para esta etapa do trabalho foi realizada uma pesquisa de campo utilizando-se um

questionrio, apresentado no apndice 1, o qual foi aplicado aos moradores de condomnios

localizados em dois bairros da cidade de Curitiba, Butiatuvinha (Condomnio Reserva Allameda) e

Campo Comprido (Chcara Shangai, Vista da Serra e Green Park). Ressalta-se que alm do

condomnio Reserva Allameda que o objeto do estudo, os demais, Chcara Shangai, Vista da Serra e

Green Park apresentam o mesmo padro de residncias.

Os questionrios foram distribudos num total de 10 casas. O objetivo da aplicao desse

questionrio foi a determinao das principais fontes de consumo de gua no potvel, assim como a

verificao da aceitao em relao ao aproveitamento de gua de chuva.

O objetivo inicial era aplicar o questionrio apenas no Condomnio Reserva Allameda, mas

o nmero reduzido de questionrios respondidos no mesmo fez com que a pesquisa se estendesse a

FIGURA 6 - ILUSTRAO DO PROCEDIMENTO REALIZADO PARA DETERMINAO DO INDICE PLUVIOMTRICO

49

outros trs condomnios com caractersticas semelhantes e residncias de mesmo padro, de modo a

garantir um amostra que pudesse embasar o desenvolvimento do projeto.

Aps a aplicao deste questionrio, dados como nmero de moradores, frequncia de

lavagem de carros, quantidade de banheiros que utilizam vasos sanitrios com vlvulas de descarga,

tempo de lavagem de caladas e regas de jardim, informaes relevantes para a determinao das

fontes de consumo de gua foram obtidos. Para a determinao da demanda de gua no potvel

por residncia adotou-se o seguinte procedimento. Em funo do nmero de moradores da

residncia, quantidade de banheiros que utilizam descarga por meio de vlvula de descarga e a

nmero de vezes que cada pessoa utiliza a descarga utilizou-se a seguinte equao:

)1000/30...( VdNdNpVp =

(18)

Onde:

Vp o volume de gua utilizado em ;

Np o nmero de pessoas;

Nd o nmero de descargas dirias;

Vd o volume de gua utilizada por descarga.

Em seguida foi necessrio determinar foi necessrio determinar o volume utilizado para

rega de jardim, levando em considerao a vazo de uma torneira pelo tempo seu tempo de

utilizao e a frequncia com que usada, utilizou-se a equao a seguir:

)1000/..60.( FuQuTuVr =

(19)

Onde:

Vr o volume de rega de jardim em;

Tu o tempo de utilizao em minutos;

60 o valor de converso de segundos para minutos;

Qu o volume de gua utilizada pela torneira (L.s-1);

50

Fu frequncia de utilizao da torneira.

Em seguida determinou-se o volume de utilizao para lavagem dos carros, com a

seguinte equao:

).1000/..( VuFuQvVc =

(20)

Onde:

Vc o volume de gua para lavagem dos carros em m;

Qv quantidade de veculos;

Fu frequncia de lavagem dos carros;

Qu o volume de gua utilizado por lavagem de carro em L.

Em seguida determinou-se o volume de utilizao para lavagem de caladas, com a

seguinte equao.

)1000/.60..( FuTuQuVca =

(21)

Onde:

Vca o volume para lavagem de caladas em;

Qu o volume de gua utilizada pela torneira (L.s-1);

Tu o tempo de utilizao em minutos;

60 o valor de converso de segundos para minutos;

Fu frequncia de utilizao da torneira.

Estes procedimentos anteriores foram realizado para cada questionrio aplicado, num

total de 10. Em seguida os valores obtidos foram somados totalizando a demanda mdia de gua de

chuva para cada residncia.

Em seguida foi feita a mdia ponderada em funo dos resultados obtidos, com a

utilizao da equao a seguir

51

=

=

Np

NpDtXp

n

i 1).(

(22)

Onde:

Xp a mdia ponderada em m;

Dt e a demanda total por residncia, em m

Np o nmero de pessoas por residncia;

4.1.6 Dimensionamento do Sistema de Aproveitamento de gua de Chuva

O dimensionamento do sistema de aproveitamento de gua de chuva seguiu os seguintes

passos:

Escolha de um projeto arquitetnico que represente uma residncia de alto padro, objeto do estudo;

Determinao da rea de coleta de gua de chuva;

Dimensionamento das calhas coletoras;

Dimensionamento dos condutores verticais e horizontais;

Dimensionamento do volume reservatrio de gua de chuva (cisterna);

Dimensionamento do sistema de recalque de gua para o reservatrio superior;

Dimensionamento dos ramais de distribuio de gua de chuva.

Para o dimensionamento da calha e condutores utilizou-se a norma NBR 10844 (ABNT,

1989). J para o dimensionamento do reservatrio foram utilizados dois mtodos, Rippl e Azevedo

Neto, ambos recomendados pela NBR 15527 (ABNT, 2007).

ESCOLA DO PROJETO ARQUITETNICO

Uma pesquisa na internet foi realizada com a finalidade de encontrar um projeto

arquitetnico que representasse uma residncia de alto padro, semelhante s encontradas no

Condomnio Reserva Allameda, objeto do estudo. Os critrios adotados foram os seguintes: o projeto

arquitetnico deveria possuir uma metragem mnima de 500m, nmero mnimo de banheiros igual

52

a 6; nmero mnimo de quartos incluindo sutes igual a 3; rea mnima de jardim igual a 300m e

garagem para no mnimo 2 carros

REA DE COLETA DE GUA DE CHUVA

A cobertura (telhado) do projeto arquitetnico foi analisado de forma a obter parmetros

para a utilizao da equao (2), p.31, e determinar a rea efetiva de coleta de gua de chuva igual a

110m.

bhaAc .2

+=

CALHA COLETORA

A intensidade de precipitao mxima foi determinada pela equao atualizada de

Fendrich, para a regio de Curitiba, equao (4), p.32. Os parmetros utilizados foram os seguintes:

Coeficiente K: 60000;

Largura da calha: 0,15m;

Altura da lmina de gua: 0,06m;

Borda livre: 0,04m

Declividade: 0,5%

rea molhada (S): 0,0090m

Coeficiente de rugosidade (n): 0,0011

041,1

159,0

)41(.64,726.5

+=

t

Ti r

De acordo com a NBR 10844 (ABNT, 1989), os parmetros utilizados para o

dimensionamento da calha coletora foram os seguintes:

rea de Cobertura (A): 110m;

Tempo de retorno (T): 5 anos;

Durao da Chuva (t): 5 minutos;

53

Em seguida em funo da rea de coleta de gua, verificada no projeto arquitetnico e

com a utilizao da equao (3), p.32, obteve-se a vazo de projeto.

60.AIQ =

Comparou-se a vazo de projeto com a capacidade da calha que foi determinada pela

equao de Manning-Strickler, equao (5), p.33, esta verificao foi necessria para a verificao da

capacidade da calha coletora.

2/13/2.. iRh

n

SKQ =

COLETOR VERTICAL

Aps a determinao da vazo de projeto, foi necessrio dimensionar os coletores

verticais e horizontais para suportar a vazo calculada. Para tal, utilizou-se o baco apresentado no

anexo 1. A primeira verificao foi feita com a localizao da vazo de projeto determinada

anteriormente no eixo das abscissas, uma linha foi projetada paralela ao eixo das ordenadas at

interceptar a linha pontilhada referente ao comprimento da tubulao, projetou-se esta interseco

no eixo das ordenadas e assim se determinou o dimetro da tubulao.

A segunda verificao consistiu em localizar a vazo de projeto determinada no eixo das

abscissas, projetou-se uma linha paralela ao eixo das ordenadas at interceptar a linha cheia,

referente altura da lmina liquida na calha, em seguida projetou-se esta interseco at o eixo das

ordenadas e assim foi determinado o dimetro da tubulao. Das duas verificaes adotou-se o

maior dimetro determinado. Vale lembrar que o menor dimetro deve ser igual a 75mm, de acordo

com a NBR 5626 (ABNT, 1998).

COLETOR HORIZONTAL

Para o dimensionamento do condutor horizontal adotou-se a mesma vazo determinada

para o dimensionamento do condutor vertical. Foi adotada uma declividade de 0,5% conforme

quadro 8, p.34 e coeficiente n=0,011, quadro 7, p.34, ambos preconizados pela NBR 10844 (ABNT,

1989).

54

RESERVATRIO

A norma NBR 15527 (ABNT, 2007) sugere, entre outros, que o reservatrio de gua seja

dimensionado pelos mtodos de Rippl e Azevedo Neto.

Mtodo de Rippl

Para o mtodo de Rippl, neste trabalho, foi utilizada uma srie de precipitao mdia

mensal, sem desconsiderar a primeira chuva de lavagem do telhado. Entende-se que desta forma o

dimensionamento do reservatrio estar a favor da segurana. Para o coeficiente de escoamento

runoff utilizou-se o valor de 0,8 referente a telhas cermicas, quadro 6, p.31. Para a rea de captao

ser adotada a calculada em funo do projeto arquitetnico utilizado, igual a 110 m. Foram

avaliados os reservatrios para cada uma das estaes pluviomtricas selecionadas.

Mtodo Azevedo Neto

A metodologia aplicada para o mtodo Azevedo Neto tem como principal caracterstica a

utilizao da quantidade de meses de pouca ou nenhuma chuva. Esta varivel no utilizada por

nenhum outro mtodo indicado pela NBR 15527 (ABNT 2007). O dimensionamento do reservatrio

pelo mtodo Azevedo Neto foi feito utilizando a precipitao mdia anual de todo o perodo de

observao de todas as trs estaes pluviomtricas selecionadas. Para rea de contribuio adotou-

se o valor de 110m. Para os meses de pouca ou nenhuma chuva a NBR 15527 (ABNT 2007) no faz

meno de detalhes para meses de pouca ou nenhuma chuva, desta forma, adotaram-se como

parmetro as precipitaes onde os valores sejam inferiores ou iguais a 40 mm no ms, o que

considerado um valor baixo para Curitiba.

DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE RECALQUE

Com a finalidade de determinar os componentes do sistema de recalque que transportar

a gua do reservatrio inferior ao o superior foi adotado o seguinte procedimento. Primeiramente foi

estabelecido o consumo mdio dirio de gua de chuva, dividindo-se o valor mdio determinado

com a utilizao do questionrio aplicado aos condminos, apndice 1, por 30 dias. Em seguida com

a utilizao da equao (9), p.38, foi determinada a vazo horria do sistema.

CDXQh .=

55

Nesta etapa tambm foi determinado o tempo de operao diria da bomba, pela

equao (10), p.38.

QhCDHf =

O passo seguinte foi determinar o dimetro da tubulao de recalque, por meio da

equao (11), p.39.

4/12/1..3,1 TQrD =

Com o dimetro de recalque determinado o passo seguinte foi levantar a extenso e o

percurso da tubulao de recalque que se inicia na bomba e finaliza no reservatrio superior.

A partir do percurso da tubulao foram determinadas as conexes e vlvulas que

compe o recalque.

A partir do projeto arquitetnico foi possvel estabelecer o desnvel geomtrico que

corresponde diferena da cota altimtrica do nvel de gua no reservatrio superior e a cota

altimtrica de fundo do reservatrio de aproveitamento de gua de chuva. A partir deste desnvel

determinou-se a altura manomtrica que a soma do desnvel geomtrico e das perdas de carga

distribudas e localizadas, e foi escolh