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TCC elaborado com estudo de caso em residencias na cidade de Porto Velho RO
Tipologia: Notas de estudo
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FARO - Faculdade de Rondônia788 (Decreto Federal nº 96.577 de 24/08/1988) 453 (Portaria MEC de 29/04/2010) IJN - Instituto João Neórico 3443 (Portaria MEC / Sesu nº369 de 19/05/2008)
FACULDADE DE RONDÔNIA - FARO COORDENAÇÃO DO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
FARO - Faculdade de Rondônia788 (Decreto Federal nº 96.577 de 24/08/1988) 453 (Portaria MEC de 29/04/2010) IJN - Instituto João Neórico 3443 (Portaria MEC / Sesu nº369 de 19/05/2008)
FACULDADE DE RONDÔNIA - FARO COORDENAÇÃO DO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
Monografia apresentada ao Curso de Engenharia Civil da Faculdade de Rondônia - FARO, para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil, sob a Orientação da Prof. Especialista Tarcísio Batista Rego.
Esta monografia foi julgada adequada para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil e aprovada em sua forma final pela Banca Examinadora composta pelos membros abaixo relacionados, na data de ____/____/____.
Maria Angélica Coordenadora do Curso de Engenharia Civil
Orientador: Tarcísio Batista Rego
1° Avaliador:
2° Avaliador:
Aos meus pais que me deram uma boa educação, e por mostrar a importância dos estudos. A minha esposa Fernanda por toda paciência e por estar sempre disposta a me ouvir quando queria compartilhar os momentos vividos durante o período acadêmico.
“Buscai em primeiro lugar o reino de Deus e sua justiça e todas as coisas vos serão dadas em acréscimo”. (Bíblia Sagrada - Mt 6, 33)
O Sistema Hidráulico de Abastecimento é o meio pelo qual as pessoas recebem água encanada em suas propriedades, proveniente de uma fonte de abastecimento que pode ser pública ou privada. O sistema é categorizado conforme a quantidade e variedade de dispositivos que compõe a instalação hidráulica dentro das residências e da forma como eles funcionam para conduzir a água até os pontos finais de utilização. Cada dispositivo tem uma função específica e deve ser dimensionado por um profissional qualificado de modo que atenda a uma pressão e um volume satisfatórios que promovam um consumo confortável de água e que não haja um superdimensionamento hidráulico. Mostraremos no decorrer deste trabalho, quais os tipos de sistemas existentes, quais são as técnicas e metodologias usadas para dimensionar instalações que atendam as exigências da NBR e faremos a exposição da pesquisa de campo identificando o sistema utilizado pelas amostras e uma proposta de um dimensionamento adequado a realidade da edificação em estudo.
Palavras-chave : sistema; hidráulico; dimensionamento; residências.
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas cm - Centímetro CE - Comprimento Equivalente CR - Comprimento Real Cd - Consumo Diário Cp - Consumo per capita D - Diâmetro Kpa - Kilo Pascal l - Litro m - Metro m.c.a. - Metro por Coluna D'Água m² - Metro Quadrado mm - Milímetro in loco - No Local NBR - Norma Brasileira Regulamentadora n - Número de Ocupantes ONU - Organização das Nações Unidas J - Perda de Carga Distribuída hf - Perda de Carga Total P - Peso s - Segundo ∑ - Somatório Q - Vazão v - Velocidade
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Temos em vista que o mau dimensionamento hidráulico é um problema quando o sistema não propicia uma funcionalidade eficaz. A norma orienta uma padronização na metodologia para a elaboração de um projeto hidráulico de forma adequada. Ressalta o artigo 39 do Código de Defesa do Consumidor:
É vedado ao fornecedor de produtos ou serviços, dentre outras práticas abusivas: VIII - Colocar, no mercado de consumo, qualquer produto ou serviço em desacordo com as normas expedidas pelos órgãos oficiais competentes ou, se normas específicas não existirem, pela Associação Brasileira de Normas Técnicas ou outra entidade credenciada pelo Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial. (BRASIL, Lei nº 8.078, de 11 de setembro de 1990, 1990).
Para que uma instalação predial de água fria esteja de acordo com a norma, se faz necessário o cumprimento a todas as exigências e recomendações nela constantes e não apenas parte ou itens dela. Para que os objetivos sejam alcançados e as exigências sejam cumpridas é fundamental a elaboração de um projeto. (ABNT-NBR 5626, 1998).
Projeto é um empreendimento planejado que consiste num conjunto de atividades inter-relacionadas e coordenadas, com o fim de alcançar objetivos específicos dentro dos limites de um orçamento e de um período de tempo dados. (PROCHONW, Schaffer, 1999, p. 2 apud ONU, 1984).
Para Chiavenato (2004), o planejamento consiste na tomada antecipada de decisões sobre o que fazer, antes da ação. Consiste em simular o futuro desejado e estabelecer previamente os levantamentos de recursos necessários para atingir os objetivos. Primeiramente, deve-se importar integralmente pela responsabilidade com a saúde pública, estabelecendo-se como ponto obrigatório que as instalações prediais de água fria devem oferecer garantia sanitária. Em segundo lugar, se admite o princípio da garantia da qualidade da instalação por um desempenho adequado. A avaliação da instalação é baseada em requisitos e critérios técnicos de desempenho para uma dada condição de exposição, expressando condições qualitativas e quantitativas às quais a instalação deve atender para satisfazer às exigências dos
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usuários. O atendimento aos referidos critérios, por sua vez, é verificado através de diversos métodos de avaliação (laboratorial, analítico, ensaios em protótipos ou em escala real, etc.). (ABNT-NBR 5626, 1998). Conforme a norma ABNT-NBR5626/98, “As instalações prediais de água fria devem ser projetadas de modo que, durante a vida útil do edifício que as contém e atendam aos seguintes requisitos”: a) Preservar a potabilidade da água; b) Garantir o fornecimento de água de forma contínua, em quantidade adequada e com pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitários, peças de utilização e demais componentes; c) Promover economia de água e de energia possibilitando manutenção fácil e econômica; d) Evitar níveis de ruído inadequados à ocupação do ambiente; e) Proporcionar conforto aos usuários, prevendo peças de utilização adequadamente localizadas, de fácil operação, com vazões satisfatórias e atendendo as demais exigências do usuário.
1.1. Definição e Conceitos de Hidráulica
A palavra Hidráulica tem sua origem do grego: hydoraulos que significa: hydor – água e aulos – tubo ou condução. Porém atualmente a hidráulica tem uma definição mais ampla, como sendo o estudo do comportamento da água e de outros líquidos em repouso ou em movimento, sendo subdividida em Hidráulica Geral; Hidrostática; Hidrocinemática; Hidrodinâmica e Hidrotécnica. (NETTO, 1998) Segundo Netto (1998), a Hidráulica Geral aproxima-se muito da Mecânica dos Fluidos. A Hidrostática trata dos líquidos em repouso ou equilíbrio, a Hidrocinemática estuda as velocidades e trajetórias sem considerar forças ou energia, a Hidrodinâmica é alusiva ao movimento do fluido considerando as forças atuantes. A Hidrotécnica conhecida também como Hidráulica Aplicada, é o estudo dos fenômenos relacionados à água. Subdivide-se nas seguintes áreas de atuação: a) Urbana: sistemas de abastecimento de água, sistemas de esgotamento sanitário, sistemas de drenagem pluvial; b) Rural: sistemas de drenagem, sistemas de irrigação, sistemas de água potável e esgoto;
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No século XVI, a atenção dos filósofos voltou-se para os problemas encontrados nos projetos de chafarizes e fontes monumentais, tão em moda na Itália, onde despertou em Leonardo da Vinci o interesse de estudo nesse setor. Deduziu então, a equação de conservação de massa para escoamento permanente e unidimensional. (WHITE, 2002). Da Vinci foi um excelente experimentalista e suas anotações contêm descrições precisas de ondas, jatos, ressaltos hidráulicos, que motivaram os estudiosos Stevin, Galileu, Torricelli e Bernoulli publicarem em 1586 um novo tratado, que mais tarde se tornaram ícones do estudo dos fluidos, formulando novas equações nesta área. (NETTO, 1998). A Mecânica dos Fluidos é a parte da mecânica aplicada que se dedica á análise do comportamento dos líquidos e gases tanto em equilíbrio quanto em movimento. “Um fluido é definido como a substância que deforma continuamente quando submetida a uma tensão de cisalhamento de qualquer valor”. (Zerbini, 2005, p. 7 apud YOUNG, MUNSON, OKIISH, 2001). Para Brunetti, “Fluido é uma substância que não tem uma forma própria assumindo o formato do recipiente”. Os problemas que envolviam a quantidade de fluidos puderam ser analisados após Isaac Newton ter postulados suas leis do movimento e a lei da viscosidade dos fluidos lineares, hoje chamados fluidos newtonianos. A teoria baseou-se primeiro na hipótese de um fluido “perfeito”, ou sem atrito. Em 1687, Isaac Newton publicou sua famosa obra Principia Mathematica, dedicando todo o segundo volume à Mecânica dos Fluidos. (WHITE, 2002). As primeiras equações gerais para o movimento dos fluidos foram deduzidas por Euler. Os conhecimentos que hoje constituem a Mecânica dos Fluidos apresentavam-se separados em dois campos distintos: a Hidrodinâmica Teórica, que estudava os fluidos perfeitos, e a Hidráulica empírica, realizada na forma de testes ou ensaios estudados de forma pontual. (NETTO, 1998). Apenas no século XIX, com o desenvolvimento da produção de tubos capazes de resistir altas pressões internas, com o crescimento das cidades que exigiam cada vez mais atenção aos serviços de distribuição e abastecimento de água pública e com a criação de novas máquinas hidráulicas é que a ciência Hidráulica teve um desenvolvimento rápido e acentuado. (NETTO, 1998).
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A forma como um líquido se comporta às várias solicitações, depende basicamente de suas propriedades físico-quimicas, ou seja, de sua estrutura molecular e energia interna. A menor partícula de água, objeto da Hidráulica, é uma molécula composta por dois átomos hidrogênio e um de oxigênio. Entretanto para engenharia hidráulica são necessárias muitas moléculas de água juntas para que apresentem características praticas para a denominação desse composto. (NETTO, 1998).
1.2. Instalações Hidráulicas de Água Fria
A NBR 5626 de 1998 - Instalações Prediais de Água Fria – faz parte da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), a qual fixa as condições mínimas e as exigências referentes ao projeto, execução e manutenção de modo a atender a higiene, a segurança e o conforto dos usuários e a economia das instalações. (BOTELHO, 2010). A ABNT-NBR 5626, 1998 define a água fria como: “A água à temperatura dada pelas condições do ambiente”. A instalação hidráulica de água fria, também chamada de instalação predial de água fria, é definida como um conjunto de tubulações, reservatórios, conexões e acessórios que permitem levar a água de uma fonte de abastecimento até os pontos de consumo ou utilização dentro da habitação em quantidade e qualidade suficiente. (ABNT-NBR 5626, 1998). A fonte de abastecimento é o local ou sistema destinado a fornecer água para a instalação predial de água fria. Pode ser a rede pública da concessionária ou qualquer sistema particular de fornecimento de água, como os poços subterrâneos, por exemplo. (ABNT-NBR 5626, 1998). É sempre preferível a utilização da rede pública em função de que água obrigatoriamente, passou por diversos processos tipos de tratamento sendo ela fornecida de forma saudável para consumo humano, o que não sobrevém em relação a outras fontes. Quando for necessária a utilização de água proveniente de lençóis subterrâneos, em um projeto de instalação, o órgão público responsável pelo gerenciamento dos recursos hídricos deverá ser consultado previamente. (ABNT- NBR 5626, 1998).
