Dimensionamento da tubulação

2o Passo - Dimensionamento dos RAMAIS

Para se garantir a suficiência do abastecimento de água, deve-se determinar a vazão em cada trecho da tubulação corretamente.

Isso pode ser feito através de dois critérios:

pelo consumo máximo possível pelo consumo máximo provável

CONSUMO MÁXIMO POSSÍVEL

CONSUMO MÁXIMO PROVÁVEL

Dimensionamento dos Ramais

Critério Consumo Máximo Possível

Este critério se basea na Hipótese que os diversos aparelhos servidos pelo ramal sejam utilizados simultaneamente.

O uso simultâneo ocorre em geral em instalações onde o regime de uso determina essa ocorrência, como por exemplo, em fábricas, escolas, quartéis, instalações esportivas etc. onde todas as peças podem estar em uso simultâneo em determinados horários. Macintyre recomenda que se utilize esse critério para casas em cuja cobertura exista apenas um ramal alimentando as peças dos banheiros, cozinha e área de serviço, pois é possível que, por exemplo, a descarga do vaso sanitário, a pia da cozinha e o tanque funcionem ao mesmo tempo.

O Dimensionamento é feito através do Método da Seção Equivalentes que consiste em expressar o diâmetro de cada trecho da tubulação em função da vazão equivalente obtida com diâmetro de 20 mm (1/2”). Tabela 1.4 apresentar esta correspondência.

Dimensionamento dos RamaisTabela 1.4Correspondência de tubos de diversos diâmetros com equivalente de 20

mm

JI ABCDEFGH

CHUV CHUV CHUV VSCD VSCD VS CD PIA PIA PIA

TRECHO IJ HI GH FG EF DE CD BC AB

Diâmetro mínimo do sub-ramal

1/2 1/2 1/2 11/4 11/4 11/4 1/2 1/2 1/2

Equivalência com diâmetro de ½”

1 1 1 10,9 10,9 10,9 1 1 1

Soma das equivalências

38,7 37,7 36,7 35,7 24,8 13,9 3 2 1

Diâmetro do trecho

21/2 2 2 2 2 11/2 1 3/4 1/2

Exercício 1.4. Dimensionar, através do critério do consumo máximo possível, os trechos do ramal de alimentação do banheiro feminino de uma escola conforme abaixo representado.

Dimensionamento dos Ramais

Critério do consumo máximo provável

Este critério se baseia na hipótese de que o uso simultâneo dos aparelhos de um mesmo ramal é pouco provável e na probabilidade do uso simultâneo diminuir com o aumento do número de aparelhos. Este critério conduz a diâmetro menores do que o dimensionamento adotado pelo critério anterior.

Existem diferentes métodos que poderiam ser utilizados para a determinação dos diâmetros das tubulações através desse critério. O método recomendado pela NBR 5626:1998, e que atende ao critério do consumo máximo provável, é o Método da Soma dos Pesos.

Dimensionamento dos Ramais

Critério do consumo máximo provável (cont.)

O Método da Soma dos Pesos é de fácil aplicação para o dimensionamento de ramais, colunas de alimentação e barrilete, é baseado na probabilidade de uso simultâneo dos aparelhos e peças.

O método da soma dos pesos consiste nas seguintes etapas:

o 1º Verificar o peso relativo de cada aparelho sanitário conforme indicado na Tabela 3.

o 2º Somar os pesos dos aparelhos alimentados em cada trecho de tubulação.

o 3º Calcular a vazão em cada trecho da tubulação através da equação Q= 0,3 √ P

o A vazão também pode ser obtida do ábaco mostrado na Figura 1.5.

o 4º Determinar o diâmetro de cada trecho da tubulação através do ábaco mostrado na Figura 1.5.

Exercício 1.3. Dimensionar, através do critério do consumo máximo provável, o ramal de alimentação do banheiro da suite de um apartamento, coluna 1, sabendo-se que o prédio tem 14 pavimentos tipo, conforme abaixo representado.

1. Verificar o peso de cada aparelho:

LAV - BI - VSCD - CH

0,3 - 0,1 - 0,3 - 0,5

2. Somar os pesos dos aparelhos alimentados pelo ramal

P = 0,3 + 0,1 + 0,3 + 0,5 = 1,2

3. Calcular a vazão em cada trecho da tubulação através da equação - Q= 0,3 √ P

Q = 0,3 √ 1,2 = 0,32 l/s

4. A partir dos valores do somatório dos pesos ou da vazão determinar o diâmetro da tubulação através do ábaco mostrado na Figura 1.5 .

l/s ábaco 1.5 Diâmetro do Ramal – ¾” ou 25 mm

LAV BI VSCD

CHRP

COL 1

3º Passo - Dimensionamento da Coluna

C

D

A

B

1

3

2

Dimensionamento da Coluna

Procedimento de cálculo de Coluna após dimensionamento dos sub-ramais e ramais:

Coluna (1): Indica-se a coluna que está sendo dimensionada; Coluna (2): Indica-se o trecho que está sendo dimensionado; Coluna (3): Indica-se o peso de cada banheiro; Coluna (4): É a soma acumulada dos pesos nos diversos trechos de

baixo para cima; Coluna (5): Em função do somatório dos pesos em cada trecho,

determina-se a vazão correspondente de cada trecho através da equação:

Q = 0,3 √ P ou do ábaco da Figura 1.5; Coluna (6): Em função do somatório dos pesos em cada trecho ou da

vazão, determina-se o diâmetro correspondente através do ábaco da Figura 1.5;

Coluna (7): Em função da vazão e do diâmetro de cada trecho, determina-se a velocidade correspondente através dos ábacos das Figuras 1.6 e 1.7;

Coluna (8): Indica-se o comprimento de cada trecho da tubulação (dado de projeto);

Dimensionamento da Coluna

Coluna (9): Indica-se o comprimento equivalente das conexões em cada trecho (obtido das Tabelas respectivas);

Coluna (10): É a soma das colunas 9 e 10; Coluna (11): Obter a Pressão Disponível que corresponde a

altura que parte do fundo do reservatório superior até a 1ª derivação (entrada do 1 ramal)

Coluna (12): Em função da vazão e do diâmetro de cada trecho, determina-se a perda de carga unitária correspondente através da equação 1.4 ou 1.5 ou dos ábacos das Figuras 1.6 e 1.7;

Coluna (13): É a multiplicação dos valores das colunas 10 e 12, ou seja, H = J x LT;

Coluna (14): A Pressão Final (dinâmica) é a pressão disponível (Pdisp) menos a perda de carga total (H)

Obs: a Pressão Disponível dos trechos posteriores será PFinal do trecho anterior + o pé direito

Tabela 5 – Velocidade máxima permitida

Tabela 4 – Pressões estáticas e dinâmicas máximas e mínimas nos pontos de utilização (em mca)

Perda de Carga

A Perda de Carga Total de cada trecho é obtida através da fórmula Abaixo:

H = J X LT

Onde: H = Perda de Carga Total (mca) J = Perda de Carga Unitária maca /m – ou seja por metro de

tubulação LT = Comprimento Total da tubulação (também chamado comprimento virtual – LVIRTUAL) Sendo

LT = LVIRTUAL = Lequi + LR

Lequi. = comprimento equivalente (devido as conexões) LR = comprimento real (medido em planta)

Perda de Carga

Dimensionamento da ColunaPressão dinâmica mínima nos pontos de utilização identificados em

função do parelho sanitário e da peça de utilização. Obs: 5 kPa = 0,5 mcaAparelho Sanitário Peça de utilização Pressão Dinâmica

Mínima (kPa ou mca)

Bacia sanitária Caixa de descarga 5 - 0,5

Bacia sanitária Válvula de descarga 15 – 1,5

Banheira Misturador 10 – 1,0

Bebedouro Registro de Pressão 10 – 1,0

Bidê Misturador de Água 10 – 1,0

Chuveiros ou duchas Misturador de Água 10 – 1,0

Chuveiros Elétrico Registro de Pressão 10 – 1,0

Lavadoras Registro de Pressão 10 – 1,0

Lavatórios Torneiras ou misturador 10 – 1,0

Mictórios Cer. c/ sifão integrado

Válvula de descarga 10 – 1,0

Mictórios tipo calha Caixa de descarga ou Registro de Pressão

10 – 1,0

Pia Torneiras ou misturador 10 – 1,0

Tanque Torneiras 10 – 1,0

Torneira de Jardim ou Geral Torneiras 10 – 1,0

Dimensionar, segundo a NBR 5626, os ramais e a coluna de alimentação de uma área de serviço, para um edifício multifamiliar com 2 pavimentos tipo, conforme e figura abaixo:

Obs:

As tubulações dos ramais e da coluna serão de PVC.

Dimensionar as tubulações dos ramais pelo método do consumo máximo provável (NBR 5626)

Fórmulas: Q = 0.3 P; Lvirtual = Leq + Lr; H = LT x J; PF = Pdisps – H

Pia e TQ

Procedimento de cálculo de Coluna após dimensionamento dos sub-ramais e ramais:

Coluna (1): Indica-se a coluna que está sendo dimensionada;

Coluna (2): Indica-se o trecho que está sendo dimensionado;

Coluna (3): Indica-se o peso de cada banheiro;

Coluna (4): É a soma acumulada dos pesos nos diversos trechos de baixo para cima;

Coluna (5): Em função do somatório dos pesos em cada trecho, determina-se a vazão correspondente de cada trecho através da equação Q = 0,3 P ou do ábaco da Figura 1.5;

Coluna (6): Em função do somatório dos pesos em cada trecho ou da vazão, determina-se o diâmetro correspondente através do ábaco da Figura 1.5;

Coluna (7): Em função da vazão e do diâmetro de cada trecho, determina-se a velocidade correspondente através dos ábacos das Figuras 1.6 e 1.7;

Coluna (8): Indica-se o comprimento de cada trecho da tubulação (dado de projeto);

Coluna (9): Indica-se o comprimento equivalente das conexões em cada trecho (obtido das Tabelas respectivas);

Coluna (10): É a soma das colunas 9 e 10;

Coluna (11): Obter a Pressão Disponível que corresponde a altura que parte do fundo do reservatório superior até a 1ª derivação (entrada do 1 ramal)

Coluna (12): Em função da vazão e do diâmetro de cada trecho, determina-se a perda de carga unitária correspondente através da equação 1.4 ou 1.5 ou dos ábacos das Figuras 1.6 e 1.7;

32

25

Coluna (13): É a multiplicação dos valores das colunas 10 e 12, ou seja, H = J x LT;

Coluna (14): A Pressão Final (dinâmica) é a pressão disponível (Pdisp) menos a perda de carga total (H)

Obs: a Pressão Disponível dos trechos posteriores será PFinal do trecho anterior + o pé direito

Sub–ramais T - MLR

¾” ¾”

Ramais T - MLR

P = 0,7 + 1,0

Q = 0,3 1,7 = 0,39 l/s

Comprimentos

Trechos AB

LR = 1+ 6+1,5 = 8,5

Lequiv = RG 32 mm = 0,3

2 J 90 32 mm = 2 x 1,5 = 3

1 TPD 32mm = 0,9

4,2

LT = 8,5 + 4,2 = 12,7

Trechos BC

LR = 2,8

Lequiv = 1 J 90 25 mm = 1,2

LT = 2,8 + 1,2 = 4