Hidráulica Predial : Projeto de Rede Predial de ab

 

Projeto de Rede Predial de Abastecimento de Água 

     Os projetos de redes prediais de águas pretendem garantir o abastecimento de água, em condições de segurança e qualidade. Estes projetos abrangem peças escritas e desenhadas que devem ser submetidos às entidades locais, câmara municipal e entidade gestora de água, para o licenciamento de novos edifícios e reabilitação de redes já existentes. 

     A elaboração de um sistema predial de abastecimento de água divide-se em duas fases, inicialmente no desenho do traçado do sistema e depois o seu dimensionamento.

     Na elaboração do traçado é necessário ter em conta as características do edifício, assim como da rede que o vai abastecer, tendo sempre em vista o cumprimento do regulamento em vigor. 

     O dimensionamento da rede tem de ser feito de acordo com o regulamento em vigor e tem como principal objetivo determinar os diâmetros necessários nas diferentes zonas do traçado garantindo a pressão adequada. 

     No início também é necessário proceder à seleção de materiais de tubagens, a discutir com o dono de obra ou coordenador de projeto, qual o tipo de sistema ou equipamento, a considerar para a produção de águas quentes sanitárias (AQS). A seleção do tipo de material a aplicar considera fatores como custa, tipo de composição química da água, e se a tubagem andará enterrada, ou embebida. 

    Para os sistemas de AQS, as soluções mais usuais são sistemas de bomba de calor e sistemas solares térmicos. Depois de estar definido as características inicias do projeto, inicia-se o traçado da rede de água fria, que começa no contador, que ficará localizado sempre que possível no muro ou fachada do edifício no limite da propriedade.

    O traçado de água fria posteriormente, desenvolve-se até cada um dos pontos de água pré-definidos no layout da arquitetura. No exterior da habitação, o traçado desenvolve-se a partir do contador até possíveis caixas de rega, torneiras pontuais, sistemas de bombagem de piscinas, etc. 

    Já no interior da habitação, o trajeto das tubagens de água fria, que se pode realizar pelo teto falso, pelo pavimento ou pelas paredes e pode desenvolver-se ao longo de um corredor ou hall e posteriormente ramificar-se para as diversas divisões da casa com pontos de água instalações sanitárias, lavandarias, cozinhas, garagem e casa de máquinas. 

     Por sua vez, no que diz respeito à rede de água quente, a mesma inicia-se no aparelho produção de águas quentes sanitárias e desenvolve-se, pelo pavimento, teto falso ou paredes, para as diversas divisões, da mesma forma que a água fria, mas sempre a um nível superior, devendo estar afastadas pelo menos 50 mm. Este afastamento é de modo a evitar a degradação do material dos tubos.

À entrada de cada compartimento, de forma a assegurar a possibilidade de corte do abastecimento da divisão sem condicionar os restantes compartimentos, deverão existir uma válvula da rede de água quente e uma válvula da rede de água fria, de acordo com a Figura 

    Após a definição de todos os aspetos relacionados com o traçado completo da rede, procede-se ao cálculo para determinar os diâmetros e as pressões nos diversos ramais que constituem a rede projetada.

       O dimensionamento de uma rede de abastecimento pode ser efetuado com o auxílio de uma folha de cálculo especialmente programada para este propósito ou com um software como o cype 2024, onde se consideram os pressupostos do regulamento e as características do material escolhido.

    O regulamento atualmente em vigor em Portugal para projetos de distribuição de água é o Decreto Regulamentar n.º 23/95, de 23 de agosto – Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e de Drenagem de Águas Residuais.

     Este regulamento estabelece a metodologia de cálculo para a obtenção dos diâmetros de cada uma das tubagens da rede, diâmetros esses que são determinados em função dos caudais de cálculo, das velocidades de escoamento e das perdas de carga nas canalizações.

    O cálculo começa pela determinação dos caudais de cálculo, resultantes da aplicação de um coeficiente de simultaneidade, que representa a probabilidade de funcionamento simultâneo de aparelhos, a um caudal acumulado. 

    O coeficiente de simultaneidade, que assume valores inferiores à unidade e permite reduzir o valor do caudal acumulado obtido, de modo a evitar o sobredimensionamento das tubagens da rede.

    O caudal acumulado define-se como o somatório dos caudais instantâneos associados aos aparelhos existentes a jusante de um determinado troço da rede. Estes caudais instantâneos, estabelecidos para cada tipo de dispositivo de utilização, estão definidos na tabela do anexo IV do DR n.º 23/95.

    As velocidades de escoamento dentro das tubagens são calculadas utilizando ábacos e formulas com base no caudal de cálculo determinado e no diâmetro, podem ser ajustadas considerando fatores como a perda de carga, a rugosidade da tubagem e o tipo de fluido.

    Estabelecer limites para essas velocidades é essencial para evitar a formação de depósitos residuais que podem surgir quando as velocidades são muito baixas, bem como para prevenir choques hidráulicos, vibrações e falta de pressão que pode ocorrer se as velocidades forem muito altas, causando problemas na rede. 

    Para assegurar o bom funcionamento, a velocidade de escoamento deve estar entre o mínimo regulamentar de 0,5 m/s e o máximo de 2,0 m/s.

    Depois de verificar as velocidades, é crucial analisar a pressão em cada ponto da rede de distribuição de água. Para que a água chegue a todos os dispositivos de forma eficaz, com o caudal e a pressão necessários, é preciso calcular as perdas de carga ao longo da rede e considerar os desníveis que precisam ser superados. 

    As perdas de carga podem ser contínuas ou localizadas. As perdas contínuas ou lineares ocorrem ao longo do percurso da rede devido à rugosidade das tubagens. Este tipo de perdas de carga são obtidas através de ábacos construídos com base na expressão de Flamant: 

    As perdas de carga que ocorrem em pontos específicos da rede devem-se a mudanças locais, como a alteração da direção do fluxo, variações na altura da rede e caudal, devido a válvulas e contadores. 

No sistema de Água Quente Sanitária (AQS), estas perdas também são significativas. 

    De forma simplificada, pode-se considerar que os contadores têm uma perda de carga de 0,60 m.c.a., as válvulas de seccionamento têm 0,25 m.c.a., as válvulas de antirretorno têm 0,25 m.c.a., e o acumulador elétrico tem uma perda de carga de 2,50 m.c.a. 

     De forma a avaliar os outros tipos de perdas de carga localizadas que ocorrem ao longo do traçado (como é o caso das mudanças de direção), que são de difícil quantificação, os valores obtidos para as perdas de carga lineares deverão ser agravados em 15%. 

     Uma vez calculado todas as perdas de carga, verifica-se a pressão mínima no ponto mais distante da rede, de modo a assegurar que é superior a 10m.c.a, valor de referência. 

    Garantir a pressão adequada nesse local e contabilizar as perdas de carga, assim como as diferentes alturas dos equipamentos, assegura que a água chegue com o caudal e a pressão apropriados a qualquer outro ponto do sistema. Com todas as condições necessárias verificadas, o cálculo é concluído e pode ser detalhado na memória descritiva e justificativa do projeto. 

    Esta memória deve incluir, de forma clara, as características gerais do edifício, uma descrição minuciosa da rede projetada, o método de cálculo utilizado, detalhes das construções, as propriedades dos materiais escolhidos e os requisitos mínimos para os sistemas de água quente sanitária (AQS) mencionados anteriormente. 

    Para além da memória e dos cálculos, os desenhos técnicos são essenciais para o projeto de abastecimento de água. Além das plantas, é também normalmente necessário incluir isometrias da rede e cortes.