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SISTEMA PEX E AS INOVAÇÕES NAS INSTALAÇÕES PREDIAIS
Vitor Manoel dos Santos 1
Msc. Marcelo Romano Modolo 2
Resumo: O artigo visa a apresentação do sistema PEX, sistema esse que inovou as instalações hidro sanitárias, trazendo modernidade, praticidade e tecnologia para as instalações prediais. O sistema PEX (polietileno reticulado flexível) é composto por tubulações flexíveis que não sofrem corrosão e pode ser usado tanto para nas redes prediais de água fria quanto para água quente, podendo fazer curvas que diminuem a perda de carga e descartando o uso de conexões, praticamente eliminando risco de vazamentos. Por meio de comparativo com o sistema convencional é possível verificar as notáveis vantagens que fazem do PEX alternativa viável para a implantação das redes prediais de água fria e água quente, com demonstrações através tabelas de perda de carga, comparativos de custos e exemplificações de armazenamento e vazamento.
Palavras-chave: PEX, Tubulações, Hidráulica, Construção Civil, Hidro Sanitárias.
PEX SYSTEM AND INNOVATIONS IN PREDIAL FACILITIES Abstract: The article aims at the presentation of the PEX system, which innovated the hydro sanitary installations, bringing modernity, practicality and technology to the building installations. The flexible cross-linked polyethylene (PEX) system is made of flexible, non-corrosive tubing and can be used for both cold and hot water building networks, making bends that decrease pressure drop and discarding the use of fittings, virtually eliminating risk of leaks. By comparing with the conventional system it is possible to verify the remarkable advantages that make PEX a viable alternative for the implementation of cold water and hot water building networks, with demonstrations through pressure drop tables, cost comparisons and storage and leak examples.
1 Graduando do Curso de Engenharia Civil da Universidade de Araraquara- UNIARA. Araraquara-SP. E-mail: psy_vip@live.com ____________________________ 2 Orientador. Docente Curso de Engenharia Civil da Universidade de Araraquara- UNIARA. Araraquara-SP. E-mail: mrmodolo2@gmail.com
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Key-words: PEX, Pipes, Hydraulics, Civil Construction, Hydro Sanitary.
INTRODUÇÃO
Com prazos mais curtos e grandes obras surgindo, as empresas do ramo de construção
visam novos sistemas a fim de facilitar a trabalhabilidade e acelerar as entregas de seus
produtos. Buscando técnicas alternativas aos sistemas convencionais, novos sistemas surgem
frequentemente no mercado, nas instalações prediais atualmente teve destaque o sistema PEX,
esse sistema já bem estabelecido em vários países é largamente empregado nas redes prediais
de água fria e água quente.
Diferente do sistema comum que utiliza o PVC Rígido, o PEX possui grande
flexibilidade, fazendo com que evite componentes de conexões ao longo dos trecho, evitando
assim o acúmulo de perda de carga, e possíveis vazamentos em suas emendas. Com grande
resistência química, este tipo de material pode ser empregado com vantagens nas instalações
hidrossanitárias uma vez que suporta diversos produtos químicos, até mesmo em altas
concentrações e, também, em temperaturas elevadas.
1. OBJETIVO GERAL
A pesquisa objetiva a apresentação dos aspectos técnicos, vantagens e usos do sistema
PEX nas instalações hidro sanitárias prediais. O presente trabalho também visa apresentar
comparativo entre o sistema PEX e o sistema convencional.
1.1. Justificativa
A ausência de profissionais que atuam na construção civil que conhecem o sistema
PEX, evidenciou a necessidade de elaborar trabalho com enfoque no tema e, desse modo,
estabelecer o sistema PEX como alternativa ao sistema convencional para a execução das
redes prediais de água fria e água quente.
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Essa lacuna acadêmica incentivou o presente trabalho, além da demonstração da
grande importância para a área teórica e prática na construção civil, e todos os benefícios em
se conhecer sistema alternativo para a execução das instalações hidráulicas prediais.
Acredita-se que a busca de novos conhecimentos sobre o sistema possa expandir as
técnicas dos profissionais e incentivá-los a aplicar o PEX em obras futuras, solidificando o
tema como intercorrência disponível para o uso. Todavia, o mesmo pode incitar a curiosidade,
fazendo com que o novo seja possibilidade real de estudo ou trabalho, difundindo pesquisas e
uso de outros sistemas além do sistema convencional composto de tubos e conexões em PVC
rígido (CÔRREA DE SOUZA, 2012).
1.2. Problemática e hipótese da pesquisa
Por meio de conhecimento empírico, o sistema de instalação hidro sanitária
convencional é dominante nas construções prediais, tendo em demasia mão de obra
qualificada e fácil acesso no mercado. Entretanto, com a falta de tempo nas construções, os
profissionais necessitam de mais agilidade e praticidade nas obras. O PEX além de mais
tecnológico e prático nas instalações, contém um sistema de manutenção limpo e eficaz,
através do sistema chamado ‘camisa’ é possível remover as tubulações sem danificar as
paredes ou o piso do cômodo. Por falta de conhecimento ou ainda por ser tecnologia não
consolidada na maioria das localidades o sistema PEX ainda é pouco utilizado.
Com o sistema convencional sendo lento na execução, com grande perda de carga,
alto índice de vazamento, problemas com vedação, execução e até transporte, torna-se crucial
o estudo e o desenvolvimento de sistemas alternativos mais vantajosos, ou seja, que não
compartilham os mesmos problemas e, também, tragam novos benefícios, como alta
flexibilidade. Nesse contexto, o sistema PEX se apresenta como alternativa viável ao sistema
convencional, apresentando várias vantagens que vão, entre outras, desde ao menor tempo de
execução, maior facilidade de instalação e manutenção. No sistema PEX a tubulação é
fabricada e disponibilizada em bobinas ou rolos, facilitando a compra e o transporte na obra e
com isso diminuindo significativamente o desperdício de materiais. Por se tratar de material
flexível o sistema não dispõe de cotovelos, o que gera perda de carga muito menor, sua
execução é rápida e mais tecnológica, não necessitando a quebra de revestimentos, ou
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qualquer outra parte da edificação para efetuar sua manutenção. Provido do conceito
inovador, a manutenção no sistema hidrossanitário PEX é simples e conservador, tudo porque
foi pensando com base nos defeitos dos sistemas que o antecedem. Ao começar a executar a
manutenção no PEX, abre-se o manifold (caixa de manutenção acoplada estrategicamente na
parede), seleciona-se a tubulação totalmente flexível que será substituída, desprende a outra
ponta que estará em uma braçadeira presa a um aparelho de uso d’água, e o remove com uma
baixa força de tensão, sem muito esforço e de forma totalmente limpa e simples.
Quando analisamos separadamente o sistema convencional, também conhecido como
PVC Rígido, a manutenção é extremamente diferente, necessita quebrar parte considerável da
parede e em muitos casos a remoção do complexo conjunto de armário de banheiro e pias.
Não é apenas no incômodo de toda a sujeira provocada pela demolição de parte pronta da
obra, mas em muitos casos torna-se grave problema financeiro pois os custos envolvidos
podem ser de grande vulto, uma que o local geralmente contém revestimentos em porcelanato,
com valores variando entre R$ 38,60 e R$ 1.052,60 por metro quadrado, conforme preços de
mercado, sendo que em várias situações é necessária a demolição de todo o revestimento
existente para a devida manutenção, extrapolando assim, o orçamento e o prazo da obra.
Estudo feito pela escola politécnica da Universidade Federal do Rio de Janeiro, em
Brandão-RJ, demonstra de forma ilustrativa os caminhos percorridos pelas tubulações e
quanto poderia ser desperdiçado em caso de manutenção, ressaltando também a diferença de
preços entre os sistemas.
Segundo a empresa Thórus Engenharia, ao analisar a compra dos materiais do sistema
PEX, o custo seria mais que o dobro do que o sistema convencional PEX Rígido. Entretanto
ao avaliar o custo da mão-de-obra, constatou-se que o valor sairia 50% mais barato que o
PVC. Chegando em um resultado final, o PEX custaria 20% mais caro que o sistema comum,
15% mais caro que o CPVC (THÓRUS, 2019)
Representação ilustrativa comparando os sistemas. Imagens abaixo (2).
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Instalação feita utilizando o sistema PEX (Fonte: Thórus Engenharia) (1 de 2)
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Instalação feita utilizando o sistema Convencional PVC (Fonte: Thórus Engenharia) (2 de 2)
2. METODOLOGIA
Para o desenvolvimento do presente trabalho, foi realizado pesquisa bibliográfica,
onde foram consultados trabalhos de conclusão de curso, artigos, livros acadêmicos e internet,
sendo assim, obtidos os dados e as informações necessárias e relevantes para a boa
compreensão do tema abordado, Desse modo, foram elaborados e apresentados gráficos e
tabelas com os dados coletados, bem como realizado estudo comparativo entre os sistemas
PEX e o convencional.
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1. Sistema PEX
O sistema PEX (Polietileno reticulado flexível) de tubos flexíveis foi desenvolvido
para aplicação nas instalações hidro sanitárias de modo geral, é composto por tubos de
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polietileno, polímero termoplástico formado por cadeias de monômero de eteno e etileno,
passando pelo processo de reticulação, também conhecido como ligação cruzada
ou crosslinking, que nada mais é que o processo de ligação das moléculas lineares gerando os
polímeros tridimensionais de alta massa molar (TIGRE, 2019). Vide Aplicação do PEX na
Figura 3 abaixo.
Figura 3 - Sistema PEX instalado.
Fonte:
https://www.watts.com/products/plumbing-flow-control-solutions/pex-plumbing-radiant-heati
ng-systems. Acesso 24/10/2019.
O sistema é tanto utilizado para condução de água quente quanto para fria, podendo
ser aplicado no uso de calefação e de refrigeração. Mas de fato o mais característico do
sistema PEX, é sua flexibilidade, permitindo fazer curvas, evitando assim o uso dos cotovelos
e sistemas ‘T’, por isso torna-se mais rápido para a instalação e gera perda de carga muito
menor quando comparado com o sistema convencional. Sendo de fácil manutenção, o sistema
PEX sai do manifold (vide Figura 4), mini barrilete dentro da parede que contém registros de
gavetas separados para água fria e água quente, podendo assim dar a manutenção sem ter que
interromper a utilização de todos os aparelhos de uso d'água no cômodo, vindo a ser uma
alternativa mais tecnológica e racional às instalações convencionais de tubulações rígidas
(AMANCO, 2019).
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Figura 4 - Manifold para sistema PEX.
Fonte: https://br.pinterest.com/pin/506021708130558125/?nic=1a.
Acesso 24/10/2019.
Mas, atualmente em nossa região, ainda o sistema é pouco difundido, diminuindo o
número de pessoas capacitadas para a instalação e manutenção, pois necessita de
conhecimento para usar seus equipamentos chamados crimpadores ( vide figura 5). Até
mesmo para executar a compra do produto pode ser mais complicado, pois nem toda loja que
trabalha com sistema convencional tem disponível o PEX (ZANELLATO POSSAMAI,
2012).
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Figura 5 - Crimpadores para sistema PEX.
Fonte: Thórus, 2019
Desde os primórdios, evitar o frio é essencial para nossa sobrevivência e evolução,
entre as primeiras técnicas desenvolvidas pelos homens das cavernas está a calefação. A
calefação é o aquecimento provocado em ambientes fechados, inicialmente feito com a
queima de galhos dentro dos recintos, mas tempos depois o sistema já estava bem evoluído.
Antes mesmo da idade média (mais precisamente da Roma antiga) o sistema de aquecimento
já era feito por tubulações entre os cantos dos cômodos, a queima era feita externamente
através de fogueiras que aqueciam os tubos com água que transmitiam o calor por condução.
O PEX é o principal sistema usado para calefação, pois, contém alta resistência a
temperaturas elevadas, trabalhando de 95°C à picos de 110°C, é fácil perder calor quando se
têm recintos frios ou quando o mesmo não retém calor, pensando em evitar esse problema
somado a questão da diferença de temperatura antes e depois da instalação, certas empresas
utilizam revestimento de alumínio entre duas camadas de PEX por ser bom condutor,
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evitando assim a expansão térmica e diminuindo a dispersão de calor (ZANELLATO
POSSAMAI, 2012).
O Piso Radiante (vide figura 6) é aquecido pela passagem a gás, por meio de caldeira
independente, aquecimento solar ou lenha. O sistema é totalmente baseado em circuitos de
tubos PEX embutidos abaixo do piso residencial, sendo de regulagem que permite chegar a
temperatura desejada (BRANDÃO, 2010).
Figura 6 - Piso Radiante.
Fonte: BRANDÃO, 2010.
Após vários testes de qualidade comprovando sua resistência a oxidação, os tubos
PEX também tem alta resistência química. Com a concentração em porcentagem, a tabela
abaixo demonstra a resistência do PEX para cada produto químico em diferentes
concentrações e temperaturas (Mr. PEX CHEMICAL RESISTANCE, 2017).
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Tabela 1 - Resistência do PEX para produtos concentrados.
Produto
Químico
Concentração 23°C 60Cº 83ºC
Ácido Acético <60% 100% 100% 80%
Acetileno Qualquer 100% 100% 80%
Amônia (gás e
líquida)
Grade Técnica 100% 100% 80%
Ácido Benzóico saturado 100% 100% 80%
Butanol Grade Técnica 100% 100% 80%
Manteiga Qualquer 100% 100% 80%
Ácido Butílico Concentrado 100% 90% 50%
Café Grade
Comercial
100% 100% 100%
Óleo de coco Concentrado 100% 100% 80%
Dióxido de
Carbono
Qualquer 100% 100% 80%
Etanol Grade Técnica 100% 100% 80%
Soluções de sais
de Ferro
Saturado 100% 100% 80%
Fonte: Mr. PEX CHEMICAL RESISTANCE, 2017
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3.2. Perda de carga em canalizações
Para entender com mais clareza sobre desempenho hidráulico é necessário repassar o
conceito de perda de carga e o porquê de sua importância. Perda de carga é a perda de energia
de um fluido em movimento, no caso em questão, a energia se perde com a pressão exercida
pelas paredes da tubulação e pelo rolamento das moléculas que iniciam turbulência, tendo
como principal causa a mudança de direção dos tubos. Esse aspecto físico é dividido em duas
características: a localizada e a distribuída.
-Perda de Carga Localizada: é a dissipação de energia causada pelos acessórios no
traçado, criando perturbações como perda de pressão e variação de velocidade, em direção ou
módulo, os pontos são desde válvulas, registros de pressão, registro de gaveta à curvas e
reduções. O coeficiente de atrito que cada acessório causa é particular e unitário.
- Perda de Carga Distribuída: é a perda de pressão causada pelo atrito do fluido com a
parede ao longo de sua extensão, criando uma diminuição gradativa de pressão ao longo de
sua tubulação.
Ao usar o sistema PEX, abusando de sua flexibilidade sem forçar curvas agudas, o
efeito da perda de carga é diminuto, pois ignora o uso (ou quando bem planejado usa em
menor quantidade) dos acessórios que contém os maiores coeficientes de atritos, evitando
assim problemas com baixa pressão nos aparelhos de uso de água. Na maioria dos casos de
pressão baixa no uso do sistema convencional, tais problemas requerem o aumento da bitola
dos tubos fazendo com que o custo inicial do projeto seja elevado.
Abaixo o exemplo dos testes feitos pela empresa TIGRE S/A com seus tubos PEX TIGRE.
Este gráfico representa o exemplo, no eixo ‘X’ (abscissas) é a projeção da vazão
enquanto no eixo ‘Y’ (ordenadas) encontra-se a Perda de Carga (unidade m.c.a./m).
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Figura 7 - Gráfico de Perda de Carga PEX
Fonte: TIGRE, 2017.
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Exemplo:
Com a vazão de 8 l/min com o diâmetro de 2,5cm, segue o ábaco:
Vazão hora é 480 l (8 l/min x 60min).
Com o valor de 480 na abscissa. Sobe paralelamente no eixo das ordenadas até tocar
no diâmetro do tubo (2,5 cm). Em seguida segue-se paralelamente no eixo ‘X’ até tocar no
eixo ‘Y’, no cruzamento com o ‘Y’ encontra-se o valor da perda de carga (neste exemplo é
0,013 mca/m).
3.3. Características de Pureza e Atoxidade do tubo PEX
Pureza tem a definição de qualidade ou estado puro, de limpidez, inocência. Todavia,
atoxidade tem o significado de algo não tóxico, de forma a passar ou alterar o gosto, cor ou
cheiro de um produto em contato. São pontos importantes para um sistema hidráulico, a não
alteração dos princípios básicos da água, aqui em questão, mostra que além das vantagens
primárias, o PEX apresenta seriedade com a saúde, essa por sua vez, sendo cada vez mais de
suma importância global (TIGRE, 2017).
Ao trabalhar com projetos, todo engenheiro leva consigo a responsabilidade do
trabalho bem feito com desenvolvimento duradouro, que além de elaborado para atender as
necessidades do seu cliente, tem que ter a seriedade em assumir o compromisso. Entretanto,
nota-se no cenário atual nacional, o aumento exponencial de ‘defeitos’ nas obras, e não só em
obras mais antigas, seja por falta de manutenção ou mau uso, mas sim incluindo em obras
recém-terminadas, as mesmas que deveriam durar algumas dezenas de anos. E com
quantidade notória de problemas similares, vide pontes caindo em carros, ciclovia no Rio de
Janeiro, Barragem de Mariana, Barragem em Brumadinho, centenas de casas com rachaduras
de todos os tipos (45°, horizontal, serrilhada), cria-se anseio na comunidade de profissionais
(principalmente os recém-formados) para entrar na parte de projetos e execução no mercado
de trabalho. A durabilidade dos materiais de trabalho vem tornando-se cada vez mais a
característica mais fundamental e visada pelos seus usuários, e contendo considerável vida
útil, o PEX tem o aspecto que supre essa necessidade e firma essa garantia de extensibilidade
dos projetos hidráulicos. Com vida útil de 50 (cinquenta) anos, o PEX cria confiança para o
projetista que precisa do respaldo que suas criações durarão mais tempo que o sistema
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convencional sem prejudicar seu nome, ART e carreira; Seus executores, que têm a facilidade
e velocidade na execução precisa, objetiva e eficaz; e seus clientes que necessitam da garantia
do bom trabalho e da ausência de problemas futuros (TIGRE, 2017).
3.4. Sistema convencional em PVC rígido
O PVC Rígido (sigla química para Policloreto de Vinila) é o sistema hidráulico predial
mais utilizado em terreno nacional, seja por sua simplicidade de instalação ou por ser de fácil
acesso, seu sistema é composto por tubos e conexões: Te’s, cotovelos de 90 °, registros de
gavetas, entre outros, fazendo com que o sistema seja munido de uma perda de carga notória,
cada item conectivo contém seu próprio valor de perda de carga, sendo de suma importância,
pois o PVC não possui flexibilidade para fazer curvas e assim evitá-los. (Botelho e Ribeiro
Júnior, 2014)
Tabela 2 - Perda de carga localizadas, equivalência em metros de tubulação de PVC
Rígido.. (CARVALHO JR., 2014)
Fonte: CARVALHO JR., 2014.
Com tubos de 3 metros e 6 metros, o PVC se concretiza com nas lojas de materiais de
construção como o sistema mais vendido, seu armazenamento requer lugar pré-definido, já
que seu tamanho é alongado e tende a ocupar o cômodo inteiro, em obras de grande porte
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necessita que o espaço seja pensado e reservado para o estoque a fim de melhorar a
organização local (vide Figura 10).
Figura 8 - Armazenamento de PVC Rígido.
Fonte: CARVALHO JR., 2013.
O sistema pode está sujeito a vazamentos (figura 11), podendo ser ocasionado desde
de rupturas ou má execução. As rupturas surgem por diversas causas, sendo por
incompatibilidade de aplicação de especificação no projeto, por golpe de aríete, por dilatação
térmica ou recalque no terreno (CARVALHO JR., 2013)
Figura 9 - Vazamento e demolição revestimento.
Fonte: CARVALHO JR., 2013.
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De acordo com a NBR-5626/1998 a pressão máxima hidrostática predial é 40 mca,
caso a pressão seja maior que 40 mca, será obrigatório a utilização de válvula que reduz a
pressão para assim respeitar a norma
(LARA et al., 2005). Segundo a BERMO, (2018):
O efeito de súbitas alterações de pressão (choques de pressão)
em tubulações ou outros equipamentos é geralmente conhecido como
golpe de aríete. Os esforços causados por tais choques de pressão são
frequentemente muito maiores que os esforços aos quais os
equipamentos estão normalmente sujeitos. A onda de choque, que viaja
com a velocidade do som, pode causar deformações ou mesmo ruptura
de equipamentos. Um golpe de aríete é reconhecido por ruídos
violentos. Há dois tipos de golpes de aríete: Golpe de aríete hidráulico
em instalações com líquidos frios; Golpe de aríete térmico em unidades
de vapor/condensado e sistemas de água quente. Em instalações com
líquidos quentes, ambos os tipos de golpe de aríete podem ocorrer
(BERMO, 2018).
3.5. Comparativo: PEX x PVC RÍGIDO
Para comparar o PEX com o sistema convencional, o PVC Rígido, temos o exemplo
abaixo com base em projeto de edifício de 3 pavimentos (sendo 2 pavimentos de 6
apartamentos/andar, e 1 com térreo e garagem (POSSAMAI, 2012).
Tabela 3 - Comparativo perda de carga PVC e PEX.
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Fonte: POSSAMAI, 2012.
Ao comparar os dois sistemas fica evidente a perda carga muito menor do PEX por
não contém curvas ou conexões. Apesar de possuir vantagens sobre o PVC, o PEX continua
sendo pouco usado pelos profissionais em pequenas obras. Como mostra a tabela 4 abaixo, o
fator decisivo é o preço, sendo muito mais barato, o PVC Rígido é de fácil acesso, e em
pequenas obras o economizar acaba sendo o ponto final (POSSAMAI, 2012.).
Tabela 4 - Comparativo custo PVC e PEX.
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Fonte: POSSAMAI, 2012.
CONCLUSÃO
Portanto, a busca por novos conhecimentos sempre foi a chave para a evolução, e na
construção civil não poderia ser diferente. A fim de evitar os problemas básicos, novas
alternativas sempre surgem no mercado. O PEX já vem sendo usado a anos em outros países
mas ainda é totalmente inovador na construção civil nacional, fazendo com que todos os
processos sejam mais dinâmicos e agilizados. Mesmo com várias vantagens sobre o sistema
convencional, o PVC RÍGIDO, o PEX ainda tem sua aplicação atualmente restrita, sendo
apenas aplicado para instalações hidrossanitarias de água quentes e sistema de água fria, para
a necessidade de gás, recobrir piso radiante e cabo de arame, e em algumas exceções para
suprir a necessidade da presença de altas temperaturas e traçados para vapor como calefação.
Acrescentando sua flexibilidade e resistência, o tem a praticidade ao seu favor. O PEX
consiste no sistema nomeado de ‘Ponto a Ponto’ é a inovação em modernidade e segurança na
construção civil, evitando assim as conexões e todos os seus problemas na instalação
hidráulica predial. Ao eliminar as conexões, evita-se a perda de carga localizada, gerando
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assim uma vida útil garantida da ausência de dor de cabeça para o consumidor, ganhando
praticidade e aumento a velocidade do andamento das obras, assim permite com que o prazos
das obras sejam reduzidos. Ao quebrar a alvenaria de vedação para acomodar os tubos
convencionais, pode-se gerar um enfraquecimento estrutural nas paredes, além do aumento de
entulho na obra, desta maneira o PEX soluciona este problema sendo acomodado na laje , em
passantes, forros, por dentro das carenagens ou abaixo dos pisos.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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