Economia de Energia.pdf

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Projeto de instalações para o Centro de Cidadania

Campeche: aplicação de sistemas economizadores de

energia e água

Eduardo Bald

Thiago Filippon Xavier

Florianópolis, dezembro 2004.

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Projeto de instalações para o Centro de Cidadania

Campeche: aplicação de sistemas economizadores de

energia e água

Trabalho de Conclusão de Curso de

Graduação em Engenharia Civil da

Universidade Federal de Santa Catarina,

como parte dos requisitos para a

obtenção do título de Engenheiro Civil.

Orientador: Enedir Ghisi, PhD.

Eduardo Bald


Florianópolis, dezembro 2004.

PROJETO DE INSTALAÇÕES PARA O CENTRO DE CIDADANIA CAMPECHE:

APLICAÇÃO DE SISTEMAS ECONOMIZADORES DE ENERGIA E ÁGUA

Eduardo Bald


Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado para a obtenção de título de

ENGENHEIRO CIVIL

Área de concentração Construção Civil, aprovada em sua forma final pelo

Curso de Graduação em Engenharia Civil.

______________________________________Prof. Lia Caetano Bastos – Coordenadora de TCC

Banca Examinadora:

______________________________________Prof. Enedir Ghisi, PhD - Orientador

______________________________________Engº Deivis Luis Marinoski (UFSC)

______________________________________Engª Michele Matos (UFSC)

Agradecimentos

_________________________________________________________________________

i

Agradecimentos

Em primeiro lugar, agradecemos ao Professor Enedir Ghisi por ter aceitado

orientar-nos na realização deste Trabalho de Conclusão de Curso. Seu auxílio e

dedicação foram de fundamental importância para a evolução e a conclusão do

mesmo. Somos muito gratos às horas e aos ensinamentos a nós dispensados.

Agradecemos, também, ao Engenheiro Deivis Luis Marinoski e a Engenheira

Michele Matos, pela aceitação ao convite de participação da banca examinadora.

E, não poderíamos deixar de citar aqui, nossas famílias. Agradecemo-las pela

consciência que tinham da importância e necessidade, para nós, do desenvolvimento

deste trabalho. Isto acarretava, em muitas das vezes, a nossa ausência em seu

convívio.

Sumário

_________________________________________________________________________

ii

Sumário

Lista de figuras............................................................................................... v

Lista de tabelas ............................................................................................ vii

Resumo ......................................................................................................... ix

1. Introdução.................................................................................................. 1

1.1. Considerações iniciais............................................................................... 1

1.2. Objetivos................................................................................................ 6

1.2.1. Objetivo geral ................................................................................... 6

1.2.2. Objetivos específicos.......................................................................... 6

1.3. Estrutura do trabalho ............................................................................... 6

2. Revisão bibliográfica .................................................................................. 7

2.1. Introdução.............................................................................................. 7

2.2. Uso racional de energia ............................................................................ 7

2.2.1. Eficiência energética .......................................................................... 7

2.2.2. Iluminação natural............................................................................. 9

2.2.3. Iluminação artificial.......................................................................... 10

2.2.4. Ventilação....................................................................................... 11

2.2.5. Condicionador de ar ......................................................................... 12

2.2.6. Normatização.................................................................................. 13

2.3. Uso racional de água.............................................................................. 15

2.3.1. Despreparo e desperdício ................................................................. 17

2.3.2. Índices de consumo ......................................................................... 19

2.3.3. Usos finais ...................................................................................... 21

2.3.4. Equipamentos economizadores.......................................................... 22

2.3.5. Aproveitamento de água pluvial......................................................... 24

2.3.6. Legislação....................................................................................... 27

2.4. Tratamento de esgotos........................................................................... 28

2.4.1. Sistemas convencionais.................................................................... 29

2.4.1.1. Tanque séptico.......................................................................... 29

2.4.1.2. Filtro anaeróbio ......................................................................... 31

2.4.1.3. Sumidouro................................................................................ 33

2.4.2. Caixas de inspeção .......................................................................... 34

2.4.3. Caixas de gordura............................................................................ 34

2.4.4. Sistemas de tratamento para reuso ................................................... 35

3. Metodologia.............................................................................................. 38

3.1. Introdução............................................................................................ 38

3.2. Objeto de estudo - Centro de Cidadania Campeche .................................... 38

3.3. Projeto luminotécnico............................................................................. 40

3.3.1. Iluminação interna........................................................................... 40

3.3.2. Iluminação externa.......................................................................... 41

Sumário

_________________________________________________________________________

iii

3.4. Iluminação natural................................................................................. 41

3.5. Projeto hidráulico................................................................................... 42

3.5.1. Consumo diário ............................................................................... 43

3.5.2. Diâmetros das tubulações................................................................. 43

3.6. Projeto sanitário .................................................................................... 43

3.6.1. Dimensionamento das tubulações...................................................... 45

3.6.2. Caixas de inspeção e de gordura ....................................................... 45

3.6.3. Tanque séptico................................................................................ 45

3.6.4. Sumidouro...................................................................................... 46

3.7. Projeto de aproveitamento de águas pluviais............................................. 46

3.7.1. Dimensionamento das calhas ............................................................ 46

3.7.2. Dimensionamento dos condutores verticais......................................... 47

3.7.3. Dimensionamento dos condutores horizontais ..................................... 47

3.7.4. Filtros ............................................................................................ 47

3.7.5. Dimensionamento do reservatório...................................................... 48

3.7.6. Pontos atendidos ............................................................................. 48

3.8. Reuso de água ...................................................................................... 48

3.8.1. Tratamento..................................................................................... 49

3.9. Reservatórios ........................................................................................ 49

3.9.1. Dimensionamento do conjunto elevatório ........................................... 51

3.9.1.1. Tubulação de recalque ............................................................... 52

3.9.1.2. Tubulação de sucção.................................................................. 52

3.9.1.3. Extravasores............................................................................. 52

3.10. Índices de Economia............................................................................. 52

3.11. Manual de Uso da Edificação.................................................................. 53

4. Resultados................................................................................................ 54

4.1. Introdução............................................................................................ 54

4.2. Projeto luminotécnico............................................................................. 54

4.2.1. Ambientes internos.......................................................................... 54

4.2.2. Banheiros e corredores..................................................................... 55

4.2.3. Iluminâncias e potências instaladas ................................................... 56

4.2.3. Exemplo de projeto.......................................................................... 57

4.3. Projeto hidro-sanitário............................................................................ 58

4.3.1. Projeto hidráulico............................................................................. 58

4.3.2. Dispositivos hidro-sanitários.............................................................. 59

4.3.3. Projeto sanitário .............................................................................. 59

4.3.3.1. Caixas de inspeção e gordura...................................................... 60

4.3.3.2. Tanque séptico.......................................................................... 61

4.3.3.3. Sumidouro................................................................................ 62

4.4. Dimensionamento das calhas .................................................................. 64

Sumário

_________________________________________________________________________

iv

4.5. Zona de raízes....................................................................................... 64

4.6. Reservatórios ........................................................................................ 65

4.6.1. Reservatórios inferiores.................................................................... 68

4.6.2. Reservatórios superiores .................................................................. 70

4.7. Índices de economia .............................................................................. 72

4.7.1. Energia .......................................................................................... 72

4.7.2. Água.............................................................................................. 73

4.8. Manual de uso da edificação.................................................................... 73

5. Conclusões................................................................................................ 77

5.1. Sugestões para trabalhos futuros............................................................. 78

Referências................................................................................................... 79

Apêndices ..................................................................................................... 86

Anexos.......................................................................................................... 89

Lista de figuras

_________________________________________________________________________

v

Lista de figuras

1. Introdução

Figura 1.1 - Crescimento populacional brasileiro .................................................... 1

Figura 1.2 - Comparação entre a população e a área de cada região brasileira .......... 2

Figura 1.3 - Consumo residencial de energia elétrica no Brasil................................. 2

Figura 1.4 - Consumo residencial de energia nas diferentes regiões do país .............. 3

2. Revisão bibliográfica

Figura 2.1 - Precipitação total para o município de Florianópolis. ........................... 26

Figura 2.2 - Precipitação total para o município de Chapecó. ................................. 26

Figura 2.3 - Planta baixa de um tanque séptico. .................................................. 30

Figura 2.4 - Corte de um tanque séptico............................................................. 30

Figura 2.5 - Corte de um filtro anaeróbio............................................................ 32

Figura 2.6 - Sumidouro. ................................................................................... 33

Figura 2.7 - Caixa de inspeção. ......................................................................... 34

Figura 2.8 - Caixa de gordura............................................................................ 35

Figura 2.9 - Zona de raízes (Maciel, 2003).......................................................... 36

3. Metodologia

Figura 3.1 - Croqui de implantação...................... .............................................. 38

Figura 3.2 - Centro de Cidadania Campeche – vista sul. ....................................... 39

Figura 3.3 - Centro de Cidadania Campeche – vista norte. .................................... 39

Figura 3.4 - Reservatórios ................................................................................ 50

Figura 3.5 - Conjunto elevatório ........................................................................ 51

4. Resultados

Figura 4.1 - Luminária RA e lâmpada fluorescente tubular. ................................... 54

Figura 4.2 - Luminária FBN 150 e lâmpada fluorescente compacta integrada........... 55

Figura 4.3 - Projeto luminotécnico do salão de beleza. ......................................... 58

Figura 4.4 - Esquema isométrico do banheiro masculino 2. ................................... 59

Figura 4.5 - Detalhe do esgoto do banheiro masculino 2....................................... 60

Figura 4.6 - Caixa de inspeção. ......................................................................... 60

Figura 4.7 - Caixa de gordura............................................................................ 61

Figura 4.8 - Planta baixa do tanque séptico......................................................... 62

Lista de figuras

_________________________________________________________________________

vi

Figura 4.9 - Corte do tanque séptico. ................................................................. 62

Figura 4.10 - Planta baixa do sumidouro............................................................. 63

Figura 4.11 - Corte do sumidouro. ..................................................................... 63

Figura 4.12 - Zona de raízes em corte................................................................ 64

Figura 4.13 - Porcentagem do aproveitamento de água pluvial em função do volume

do reservatório - I. ...................................................................... 66

Figura 4.14 - Porcentagem do aproveitamento de água pluvial em função do

volume do reservatório - II........................................................... 67

Figura 4.15 - Localização dos reservatórios inferiores........................................... 68

Figura 4.16 - Modelo dos reservatórios inferiores................................................. 69

Figura 4.17 - Caixa de inspeção com filtro .......................................................... 70

Figura 4.18 - Projeção dos reservatórios superiores ............................................. 71

Figura 4.19 - Corte esquemático dos reservatórios superiores ............................... 71

Lista de tabelas

_________________________________________________________________________

vii

Lista de tabelas

1. Introdução

Tabela 1.1 - Economia de energia por região no ano de 2001 em relação a

2000 (MME, 2004)........................................................................... 3


Tabela 2.1 - Eficiência luminosa da iluminação natural (EPRI, 1993). ..................... 10

Tabela 2.2 - Eficiência luminosa de lâmpadas fluorescentes (GHISI, 1997). ............ 10

Tabela 2.3 - Valores dos indicadores do consumo de água antes e após a

correção dos vazamentos (OLIVEIRA, 1999). .................................... 18

Tabela 2.4 - Valores médios de perda diária de água em função de

vazamentos em torneiras (OLIVEIRA, 1999). .................................... 18

Tabela 2.5 - Perda de água por vazamentos em bacias sanitárias (DECA, 2004)...... 19

Tabela 2.6 - Consumo médio per capita segundo empresas de abastecimento

(SNIS, 2002). ............................................................................... 19

Tabela 2.7 - Consumo médio per capita para algumas cidades do Estado de

Santa Catarina (SNIS, 2002). ......................................................... 20

Tabela 2.8 - Consumo médio per capita de água no Município de São Paulo

(SABESP, 2002). ........................................................................... 20

Tabela 2.9 - Consumo de água tratada para fins domésticos ................................. 21

Tabela 2.10 - Usos finais de água tratada em edifícios públicos ............................. 22

Tabela 2.11 - Gastos através da vazão de utilização de aparelhos sanitários

(DECA, 2004).............................................................................. 23

Tabela 2.12 - Dimensões da caixa de gordura ..................................................... 35

3. Metodologia

Tabela 3.1 - Estimativa de consumo de cada tipo de água. ................................... 42

Tabela 3.2 - ispositivos hidro-sanitários – destino e consumo da água.................... 44

4. Resultados

Tabela 4.1 - Projeto luminotécnico (dados dos ambientes).................................... 56

Tabela 4.2 - Projeto luminotécnico (resultados para cada ambiente). ..................... 56

Tabela 4.3 - Dispositivos hidro-sanitários............................................................ 59

Tabela 4.4 - Valores de cálculo do tanque séptico. ............................................... 61

Tabela 4.5 - Volumes do consumo diário para cada tipo de água. .......................... 65

Lista de tabelas

_________________________________________________________________________

viii

Tabela 4.6 - Volume de água nos reservatórios. .................................................. 67

Tabela 4.7 - Dimensões dos reservatórios inferiores............................................. 70

Tabela 4.8 - Dimensões dos reservatórios superiores ........................................... 72

Tabela 4.9 - Índices de economia em iluminação – potência instalada.................... 73

Tabela 4.10 - Economia de água potável ............................................................ 73

Resumo

_________________________________________________________________________

ix

Resumo

Este trabalho apresenta a elaboração dos projetos luminotécnico e hidro-

sanitário para o Centro Comunitário Campeche. Esta edificação é composta de vários

ambientes com diversas finalidades, tendo por objetivo atender as necessidades dos

moradores da Praia do Campeche. A elaboração dos projetos visa aliar o uso racional e

sustentável tanto de energia como de água, a fim de colaborar com a preservação do

meio ambiente e reduzir custos financeiros. Para justificar a aplicação dos projetos,

são apresentados dados sobre consumo de energia e água. Para idealizá-los, são

descritos métodos e sistemas que atendam os objetivos a serem alcançados, sendo

que seus dimensionamentos são dados de acordo com normas técnicas, quando

existentes, ou baseados em estudos e pesquisas afins. Para garantir um sistema de

iluminação energeticamente eficiente e optou-se pelo uso de lâmpadas fluorescentes

tubulares de 32W, de luminárias com refletor aberto em alumínio anodizado polido e

brilhante e de reatores eletrônicos. Como forma de aproveitar a luz natural dentro

dos recintos, as luminárias foram dispostas paralelamente às aberturas, sendo que

cada fila de luminárias, dentro de um mesmo ambiente, possui seu respectivo

interruptor. Fazendo-se uso desse sistema energeticamente eficiente, o potencial de

economia de energia em iluminação, quando comparado a um sistema ineficiente, é

de 33%. Para o projeto hidro-sanitário optou-se pelo aproveitamento de água pluvial

(recolhimento através dos telhados e terraços da edificação) e pelo reuso das águas

servidas em lavatórios e mictórios. A água pluvial poderá ser usada em torneiras de

limpeza/jardim, mictórios e vasos sanitários, e a de reuso em mictórios e vasos

sanitários. O dimensionamento dos reservatórios foi dado em função do consumo

diário definido para cada um dos três tipos de água chegando-se aos volumes de

13.000 litros para a água potável, 60.000 litros para a pluvial e 18.000 litros para a de

reuso. Adotando-se esses sistemas de substituição de água potável, chega-se a uma

redução de 61% no consumo de água potável, quando comparado a edificação sem a

adoção dos sistemas de aproveitamento de água pluvial e reuso das água servidas.

Capítulo 1. Introdução

_________________________________________________________________________

1

1. Introdução

1.1. Considerações iniciais

Já está impregnado na cultura de grande parte da sociedade brasileira só se

preocupar com os problemas após suas aparições e, na maioria das vezes, devido à

conseqüente repercussão de seus danos. Um dos prejudicados, senão o mais, devido à

falta de conscientização e ao comodismo das pessoas, é o meio ambiente.

A cada dia, a deterioração e o descaso com a natureza, vêm alarmando mais os

especialistas ligados a este meio. Com o intuito de conservar este bem tão valioso, de

indiscutível valor à sobrevivência de todos os seres vivos, importantes métodos de

valorização e preservação do meio ambiente vêm sendo elaborados e aplicados em

todo planeta. Como exemplo, pode-se citar a eficiência energética, o aproveitamento

da água da chuva e o reuso da água.

Grande responsável pelo consumo dos recursos naturais, o desenvolvimento

das atividades humanas aliado ao crescimento populacional implica no aumento da

demanda de energia, água e tratamento de esgotos. Segundo dados da ONU, a

população mundial, que hoje é de aproximadamente 6 bilhões de pessoas, tende a

alcançar a marca de 7,2 bilhões no ano de 2015 e a 8,9 bilhões em 2050 (WHO,

2004). Pela Figura 1.1 abaixo, verifica-se o crescimento populacional no Brasil que,

não fugindo às expectativas da ONU, tende a continuar aumentando (IBGE, 2004).

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990

Ano

Po

pu

laç

ão

(M

ilhõ

es

)

Figura 1.1 – Crescimento populacional brasileiro.

O Brasil, apesar de possuir um grande território, tem a população distribuída de

forma desigual nas suas diferentes regiões. Esta desigualdade acarreta grandes

densidades populacionais em algumas áreas, enquanto que outras possuem enormes

espaços despovoados. A Figura 1.2, de acordo com dados disponíveis em IBGE

(2004), mostra uma comparação entre o percentual de habitantes de cada região e


_________________________________________________________________________

2

sua respectiva área territorial, também em porcentagem, em relação ao total do

território nacional. Percebe-se que a região Sudeste, apesar de possuir a segunda

menor área territorial, detém o maior número de habitantes do país. Por outro lado, a

região Norte, que apresenta o maior espaço físico, possui a menor população. Esta

irregularidade na distribuição populacional, conseqüentemente, faz com que a

demanda pelos serviços públicos também se torne desigual nas diferentes regiões.

05

101520253035404550

Sul Sudeste CentroOeste

Nordeste Norte

Região

Po

rcen

tag

em

População

Território

Figura 1.2 – Comparação entre a população e a área de cada região brasileira.

Pode-se notar, através da Figura 1.3, que o consumo de energia, assim como

foi visto para a população, vem aumentando ao passar dos anos. Sendo o primeiro,

conseqüência direta do segundo. Percebe-se, porém, que o consumo de energia nos

anos de 2001 e 2002 caiu em relação aos anos anteriores. Fato este, explicado devido

à crise energética ocorrida no país no ano de 2001.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001

Ano

Co

nsu

mo

de

ener

gia

(T

Wh

/an

o)

Figura 1.3 – Consumo residencial de energia elétrica no Brasil.


_________________________________________________________________________

3

A Figura 1.4 traz o consumo de energia ao longo dos anos nas diferentes

regiões do país e, por meio de sua análise e dos dados da Tabela 1.1, fica

demonstrado que a região responsável pela maior economia de energia foi aquela

diretamente atingida pela crise, a região Sudeste (MME, 2004).

0

10

20

30

40

50

60

1987 1990 1993 1996 1999 2002

Ano

Co

ns

um

o d

e e

ne

rgia

(T

Wh

/an

o)

Sul

Sudeste

Centro Oeste

Nordeste

Norte

Figura 1.4 – Consumo residencial de energia nas diferentes regiões do país.

Tabela 1.1 - Economia de energia por região no ano de 2001 em relação a 2000 (MME,

2004).

Consumo de energia (TWh/ano)

Região2000 2001

Economia no

consumo de

energia (%)

Sul 13077 12747 2,52

Sudeste 48157 40972 14,92

Centro-Oeste 6040 5268 12,78

Nordeste 12443 10901 12,39

Norte 3896 3733 4,18

Total 83613 73621 11,95

Segundo International Energy Annual (2001), os Estados Unidos, com 4,63%

da população mundial, consumiram 24,90% da energia mundial a uma média de

11,81 kWh/pessoa/dia. Para efeito de comparação, o Brasil, com 2,79% da população

mundial, consumiu 2,26% da energia mundial, numa média de 1,78 kWh/pessoa/dia.

Isto dá um exemplo do grande desequilíbrio no uso das reservas de energia entre

países altamente industrializados e países em desenvolvimento. Também dá uma

visão do aumento da demanda por energia, que poderá ocorrer, nos países em


_________________________________________________________________________

4

desenvolvimento devido a uma maior industrialização e ao uso de novas tecnologias

em razão da expectativa de crescimento econômico destes países.

Da mesma forma que o consumo de energia, o da água também vem

aumentando ao longo dos anos. O crescimento da demanda mundial por água de boa

qualidade a uma taxa superior a da renovabilidade do ciclo hidrológico é,

consensualmente, previsto nos meios técnicos e científicos internacionais. Este

crescimento tende a se tornar uma das maiores pressões antrópicas sobre os recursos

naturais do planeta neste século. Entre 1900 e 1995, o consumo de água cresceu seis

vezes, mais que o dobro do crescimento da população (UNIAGUA, 2004).

Segundo Campanili (2004), independente de meteorologia ou tipo de uso, a

falta de água global pode ser creditada ao fato de que o consumo de água no mundo

aumentou de 1.060 km³/ano, em 1940, para 5.530 km³/ano em 2000.

No Brasil, o consumo de água dobrou nos últimos 20 anos, com perdas

chegando a 40% de toda a água captada (RIGOTTI, 2002). Porém, conforme o

relatório de 2002 do SNIS (Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento), o

consumo de água vem diminuindo nos últimos anos, como aconteceu no caso da

energia. De 1999 para 2002, a média nacional caiu de cerca de 15,8 m³ por domicílio

por mês para aproximadamente 14,3 m³ — uma redução de quase 10%. As principais

causas da queda são a crise energética de 2001 e a elevação das tarifas. Como as

pessoas tiveram de economizar energia em 2001 e 2002, passaram a usar menos o

chuveiro e as máquinas de lavar roupas e louças (PNUD, 2004).

Outro aspecto relativo ao consumo de água que merece grande importância é o

tratamento dos esgotos sanitários. Segundo Campanili (2004), o grande problema

brasileiro em relação à gestão dos recursos hídricos é o esgoto urbano. Seria preciso

pelo menos dez anos de investimentos anuais entre R$ 2,5 e R$ 5 bilhões para tirar o

atraso em que o país se encontra e começar a prever o crescimento futuro.

Atualmente, o país trata somente 18% do esgoto urbano e só passará a ter uma

situação confortável quando chegar ao patamar de 90%. Desde 1998, porém, os

investimentos no setor estão parados (MMA, 2004). Conforme o Plano Nacional de

Recursos Hídricos da Agência Nacional de Águas (ANA, 2003), o setor de saneamento

básico capta água bruta e devolve para os corpos hídricos, esgotos sanitários e, na

grande maioria dos casos, sem qualquer tipo de tratamento, o que constitui-se no

principal fator de poluição dos rios nacionais, sobretudo àqueles que drenam as áreas

urbanas brasileiras de maior densidade populacional.

Com os dados até aqui apresentados torna-se iminente que, caso as pessoas

não se sensibilizarem quanto à preservação dos recursos naturais e da energia, a

escassez destes recursos atingirá de forma irreversível a humanidade. Segundo

revelou o relatório populacional anual da ONU de 2001, a população mundial está

esgotando os recursos naturais do planeta com uma rapidez insustentável e sem

precedentes, o que deve ser combatido para evitar maiores danos futuros. A ONU


_________________________________________________________________________

5

estima que dois terços da humanidade estarão ameaçados pela falta de água em

menos de trinta anos. Esse risco ocorre porque a necessidade de água e de outros

recursos naturais aumenta com o desenvolvimento das atividades humanas (ONU,

2004).

Para alterar este panorama há a necessidade de se combater os desperdícios

comportamentais. Isto pode ser feito através da conscientização e educação das

pessoas, mostrando-lhes o resultado direto em economia e benefícios ambientais

provocados pela mudança de hábitos e comportamentos. Como exemplo, pode-se

comentar a respeito da crise energética de 2001, que devido ao programa de incentivo

à economia de energia criado pelo Governo Federal, através de propagandas

educacionais e vantagens no pagamento das contas de energia, fez baixar o consumo

de energia naquele ano e no seguinte. Todavia, o que se espera das pessoas é a

conscientização sem que haja a necessidade da ocorrência de um colapso para que se

tenha o combate ao desperdício.

Segundo Foladori e Tommassino (1999), a inserção neste contexto mundial

que se caracteriza pela constatação da necessidade de implantação do

desenvolvimento sustentável diante da degradação do meio ambiente, faz com que a

Arquitetura tenha a necessidade de se enquadrar, incorporando novas variáveis. Desta

forma, na tentativa de se adaptar a essa nova realidade, os projetos de edificações se

tornam muito mais complexos e abrangentes. E apesar dos desentendimentos e

incertezas que existem em torno da sustentabilidade na Arquitetura, estratégias de

projeto devem ser propostas com o objetivo de contribuir com uma integração

responsável entre os aspectos tecnológicos, sociais e ambientais.

A implantação de sistemas especiais com significativas reduções no consumo

de água e energia é apenas um ponto de partida para mudanças profundas que

devem ocorrer na implantação de projetos efetivamente sustentáveis. Conforme Del

Carlo (1998), faz-se necessário mostrar a importância e a necessidade de novas

diretrizes de projeto para minimizar não só o impacto ambiental advindo da

construção e uso das edificações, mas também do seu impacto humano. Esta proposta

reflete a necessidade de reavaliação e adaptação das soluções existentes nas

edificações quanto a sua utilização.

Esta proposta de edificações sustentáveis encontra-se inserida em questões

muito mais amplas que vão desde a mudança de hábitos de consumo, de padrões de

comportamento dos próprios usuários e principalmente profissionais da área, com a

implantação de projetos que incorporem estes conceitos desde a sua concepção

(KRONKA, 2000).


_________________________________________________________________________

6

1.2. Objetivos

1.2.1. Objetivo geral

O objetivo geral desse trabalho é aliar o uso racional e sustentável, tanto da

energia elétrica como da água, aos projetos luminotécnico e hidro-sanitário do Centro

de Cidadania Campeche, que será construído na Praia do Campeche na cidade de

Florianópolis.

1.2.2. Objetivos específicos

Pretende-se, com a elaboração desse trabalho, atingir as seguintes metas:

Elaborar o projeto luminotécnico da edificação, tendo-se como meta a

eficiência energética;

Elaborar o projeto hidro-sanitário, adotando estratégias para o uso das águas

pluviais e o reuso das águas servidas;

Criar um “Manual de Uso da Edificação”, que terá por finalidade explicar aos

usuários o que foi planejado para garantir a economia de água e de energia e o que se

espera deles para se obter uma efetiva redução de gastos aliada à preservação

ambiental.

Estimar a economia de energia e água potável que podem ser atingidas com

a implantação dos projetos.

1.3. Estrutura do trabalho

Tendo-se explanado o propósito da realização do trabalho nesse primeiro

capítulo, encontra-se na seqüência o segundo capítulo, que se refere à revisão

bibliográfica, onde são apresentadas alternativas para a obtenção de eficiência

energética, de aproveitamento de água da chuva e de reuso da água. Juntamente

estão descritos os danos causados ao meio ambiente pela falta de uso desses métodos

e os benefícios promovidos pela aplicação dos mesmos. São, também, listadas e

comentadas normas para a realização dos projetos luminotécnico e hidro-sanitário.

No terceiro capítulo é apresentada a metodologia utilizada na elaboração dos

projetos em questão. Os resultados obtidos para estes projetos, elaborados com base

em normas técnicas, trabalhos e estudos afins, podem ser vistos no quarto capítulo.

Por fim, o quinto capítulo traz conclusões obtidas na realização deste trabalho.

Capítulo 2. Revisão bibliográfica

_________________________________________________________________________

7


2.1. Introdução

Este segundo capítulo tem por finalidade esclarecer e apresentar

conhecimentos acerca dos temas consumo de energia, consumo da água e tratamento

de esgotos; sempre buscando meios de uso racional e sustentável para estes no que

diz respeito à concepção e aplicação de projetos de instalações prediais.

2.2. Uso racional de energia

Segundo ENERSUL (2004), o conceito de uso racional de energia pode ser

expresso por duas vertentes:

A Tecnológica, onde se pode usar equipamentos eficientes, de alto

rendimento e com certificação;

A Humana, onde se deve atentar para os hábitos e costumes, procurando

conhecê-los e mudá-los, para melhor se adequarem às necessidades do mundo

moderno, que não tem mais lugar para pessoas sem consciência crítica e disposição

para fazer as transformações culturais tão importantes para garantir o crescimento

sustentado, que poderá proporcionar a qualidade de vida para as futuras gerações do

planeta.

2.2.1. Eficiência energética

É importante compreender o conceito de conservação de energia elétrica.

Conservar energia elétrica quer dizer melhorar a maneira de utilizar a energia, sem

abrir mão do conforto e das vantagens que ela proporciona. Significa diminuir o

consumo, reduzindo custos, sem perder, em momento algum, a eficiência e a

qualidade dos serviços (ELETROBRAS, 2004).

Estão surgindo diversas maneiras diferentes para a redução no consumo de

energia. Tanto equipamentos, como condicionadores de ar, lâmpadas, eletro-

eletrônicos, etc., quanto as próprias edificações podem ser considerados como

máquinas consumidoras de energia. Estas máquinas podem ter sua eficiência

energética maior ou menor, dependendo da consciência global ao projetá-las e operá-

las (LAMBERTS et al., 1996). Assim, pode-se continuar a realizar todos os serviços

necessários à operação das edificações, só que com um consumo menor de energia.


_________________________________________________________________________

8

O aumento da eficiência energética de equipamentos, sistemas e processos é obtido

através da adequação de normas e códigos e, principalmente, através de programas

de premiação e promoção das empresas que colaboram com isto. Ações bem

estruturadas voltadas para o aumento da produção racional e do uso de forma

eficiente de energia, têm apresentado excelentes resultados, tanto no aspecto

econômico quanto nos reflexos sobre o meio ambiente (PROCEL, 2004). Outra forma é

através da adequação dos projetos arquitetônicos, que através de um bom

planejamento, pode-se conseguir fazer todos os serviços operacionais necessários,

reduzindo-se os custos em energia elétrica (SIGNOR, 1999).

Foi realizada por Ghisi e Lamberts (1998) uma análise para a redução do

consumo de energia do Edifício Empresarial Catabas Tower que na época se

encontrava em fase de projeto para a construção na cidade de Salvador, no Estado da

Bahia. Foram realizadas simulações computacionais, utilizando-se como base um

projeto luminotécnico ineficiente onde foram utilizadas lâmpadas fluorescentes

tubulares T12, luminárias refletoras brancas, sem aletas e com reatores

eletromagnéticos. Também foi prevista a utilização de condicionadores de ar de

janela, com Coeficiente de Rendimento de 2,34 Wtérmico-resfriamento/Welétrico-consumo.

Para a realização de um projeto luminotécnico eficiente, foi previsto a utilização de

lâmpadas de tubo T5 para as salas, com luminárias do tipo reflexivas de alumínio

polido sem aletas e com reatores eletrônicos. O sistema de condicionadores de ar das

salas também foi feito com aparelhos de janela, porém, com Coeficiente de

Rendimento de 2,93 Wtérmico-resfriamento/ Welétrico-consumo.

Os resultados desta análise basearam-se na redução do consumo anual de

energia do edifício. O edifício é constituído de pavimento térreo, mezanino, dois

pavimentos de garagem, dez pavimentos tipo, cobertura e casa de máquinas e

reservatórios. No projeto luminotécnico base, existia um consumo de 1.042.440

kWh/ano ou 210 kWh/m2.ano. Fazendo-se a alteração do sistema de iluminação base

para o eficiente, o consumo anual de energia seria reduzido para 851.281 kWh/ano ou

172 kWh/m2.ano. Uma redução de 18,34% no consumo de energia anual, isto sem

reduzir o tempo de utilização. Alterando-se o sistema de ar condicionado base para o

energeticamente eficiente, o consumo anual diminuiria para 756.558 kWh/ano ou 153

kWh/m2.ano. Neste caso, obteria-se uma redução no consumo de energia elétrica de

27,42% por ano. Se fossem realizadas as duas alterações propostas, seria possível

conseguir uma diminuição de 45,76% no consumo de energia anual, ou seja, de

1.042.440 kWh/ano para 565.399 kWh/ano.


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9

2.2.2. Iluminação natural

Sistemas de iluminação devem proporcionar um ambiente visual adequado

para fornecer luz necessária à realização de atividades visuais. A luz deve ser

fornecida e direcionada à superfície de trabalho para que se possa desenvolver todas

as atividades necessárias. Mas também, a iluminação deve atender as exigências do

usuário apenas nos momentos em que se realiza a tarefa visual, normalmente

determinado pelo período de ocupação do ambiente. Para que se atinja este objetivo é

necessário o uso correto da luz, através da otimização dos níveis de iluminação, do

índice de reprodução de cor e da temperatura de cor da fonte de luz, das taxas de

luminâncias e contrastes (GHISI, 1997).

A utilização da luz natural no ambiente muitas vezes é negligenciada pelos

projetistas no momento da concepção do projeto. Normalmente, estuda-se a

orientação do terreno para implantar o edifício de forma a posicionar determinados

cômodos numa posição mais ou menos privilegiada em relação à posição do sol.

Porém, muitas vezes, negligencia-se a utilidade da luz natural no estudo de iluminação

do ambiente projetado. Por causa disso, muitos são os projetos em que toda a

iluminação é feita, mesmo durante o dia, por meios artificiais, aumentando os custos

com o consumo de energia e desperdiçando uma fonte que poderia proporcionar luz

abundante e um melhor conforto ambiental, sem considerar as cargas térmicas

provenientes do seu uso (LIMA, 2002).

A utilização da iluminação natural nos ambientes de trabalho traz grandes

vantagens aos seus usuários, tais como a conservação de energia, o contato com o

exterior, a variação de iluminação, a qualidade da luz e os benefícios psicológicos e

fisiológicos de um ambiente mais agradável. Quando bem dimensionada, a iluminação

natural pode diminuir sensivelmente o consumo de energia decorrente da utilização da

iluminação artificial e nos períodos em que não for suficiente para a realização das

tarefas pode ser complementada com a luz artificial.

Foi realizado por Ghisi e Lamberts (1997) um levantamento das condições de

iluminação natural e detalhes construtivos externos em salas de aula e salas com

atividades administrativas da Universidade Federal de Santa Catarina. Com auxílio de

luxímetros foram feitas medições em diferentes épocas do ano e horários, avaliando o

potencial de economia de energia elétrica através do uso de iluminação natural. A

análise mostrou que a proteção solar (brises) utilizada em todas as orientações dos

edifícios impedem um melhor aproveitamento da luz natural para as salas na

orientação norte, onde seria mais eficiente utilizar prateleiras de luz. Nas orientações

leste e oeste a melhor opção seria adotar proteções móveis que garantissem a

obstrução dos raios solares apenas quando estes incidissem diretamente sobre as

salas. Na orientação sul, onde os raios solares incidem apenas no início da manhã e

final de tarde, a melhor opção seria a não utilização de proteção.


_________________________________________________________________________

10

Com estas alterações, a economia total no consumo de energia devido ao

melhor aproveitamento da luz natural seria de 3,6% nas salas de aula e de 5,4% nas

salas administrativas. Somando-se as duas economias, chega-se em 9% a redução da

utilização de energia elétrica no Campus da UFSC.

As Tabelas 2.1 e 2.2 mostram, respectivamente, os valores de eficiência

luminosa de diferentes condições de iluminação natural e de diferentes lâmpadas

fluorescentes encontradas no mercado. Através delas percebe-se a melhor eficiência

luminosa da luz natural.

Tabela 2.1 – Eficiência luminosa da iluminação natural (EPRI, 1993).

Condições de iluminação natural Eficiência luminosa (lm/W)

Sol direto (altitude solar 60o) 90 a 115

Radiação global com céu claro 95 a 125

Radiação difusa com céu claro 100 a 145

Céu encoberto 100 a 130

Tabela 2.2 – Eficiência luminosa de lâmpadas fluorescentes (GHISI, 1997).

Lâmpadas Eficiência luminosa (lm/W)

Fluorescente de 30W 67 a 70




2.2.3. Iluminação artificial

Para que o homem possa desenvolver suas atividades visuais com precisão e

segurança, minimizando esforços físicos, faz-se necessária a execução de um projeto

luminotécnico adequado e equilibrado, sem perdas em consumo de energia, nem

gastos exagerados na implantação do projeto (PEREIRA, 1996).

Existem dois grandes grupos de lâmpadas elétricas, as irradiantes por efeito

térmico (incandescentes) e as de descarga em gases e vapores (fluorescentes, vapor

de mercúrio, de sódio, etc.).

Conforme Pereira (1996), cada tipo de lâmpada possui características

específicas, que podem variar conforme o fabricante. Não existe uma lâmpada ideal,

todas possuem vantagens e desvantagens, porém alguns pontos podem ser

levantados para a escolha do tipo de lâmpada a ser utilizada, conforme os conceitos

abaixo:

Eficiência luminosa: condiciona o quanto uma lâmpada pode ser

econômica no consumo de energia;


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11

Energia nominal: condiciona o fluxo luminoso e o dimensionamento da

instalação do ponto de vista elétrico;

Vida útil: período no qual a lâmpada é considerada econômica,

considerando-se a diminuição do fluxo luminoso durante o

funcionamento da lâmpada e a sua duração média;

Reprodução de cores: condiciona a maior ou menor apreciação das

cores quando comparadas sob a luz natural.

Temperatura da cor correlata: condiciona a tonalidade da luz ou

aparência da cor, podendo ser a lâmpada de luz quente (vermelha) ou

fria (azul), dependendo da radiação do espectro que prevalece;

Dimensões: condiciona a construção das luminárias, que manipulam

na direção e concentração do feixe de luz, custos, etc.

Ainda segundo Pereira (1996), para se obter uma boa iluminação, é

necessário, além da utilização de lâmpadas coerentes com a finalidade desejada,

utilizar luminárias adequadas, que devem atender aos seguintes requisitos básicos:

Proporcionar suporte e conexão elétrica às lâmpadas;

Controlar e distribuir a emissão de luz;

Manter a temperatura de operação das lâmpadas nos valores

adequados;

Facilitar a instalação e manutenção;

Ser esteticamente agradável;

Ser economicamente viável.

Segundo Ghisi (1997), as luminárias de alumínio sem aletas representam a

melhor solução em termos de minimização de carga instalada em iluminação para

qualquer refletância de parede.

Uma forma bastante conhecida e simples para a elaboração do projeto

luminotécnico é o método dos lúmens. Através da aplicação deste método, descrita

em Philips (1993) e Ghisi (1997), obtém-se a quantidade de luminárias que se deve

ter em um dado ambiente para que se obtenha uma iluminância adequada na

superfície de trabalho.

2.2.4. Ventilação

Nos climas quentes, a ventilação natural é de extrema importância para a

arquitetura, pois é responsável pela renovação do ar interior e, em grande parte, pela

sensação de conforto do usuário (BOUTET, 1991). É função do arquiteto e do

engenheiro posicionar de maneira adequada as aberturas das edificações para um


_________________________________________________________________________

12

melhor aproveitamento dos ventos, tornando possível o cumprimento das exigências

higiênicas de conforto térmico (BITTENCOURT e LÔBO, 1999).

Segundo Clark (1989), com ventos de baixa velocidade, o conforto é tão

sensível para temperatura radiante quanto para a temperatura do ar; mas, com

ventos de alta velocidade, a temperatura do ar domina a percepção de conforto.

Givoni (1994), comenta que a ventilação diminui a temperatura efetiva adequada para

evaporação de suor e para as trocas de calor por convecção entre o fluxo de ar e o

corpo.

Segundo Toledo (2001a), a ventilação natural dos edifícios acontece devido às

diferenças de pressão do ar que provocam seu deslocamento e consiste na passagem

do ar exterior pelo interior dos mesmos, através de suas aberturas. E depende de

fatores fixos como: a disposição dos edifícios e dos espaços abertos próximos

(entorno) e a presença de obstáculos; a localização, a orientação, a forma e as

características construtivas do edifício (tipologia), e a posição, tamanho e tipo de

aberturas. E de fatores variáveis, como: direção, velocidade e freqüência dos ventos;

e diferenças de temperatura do ar interior e exterior.

A ventilação natural dos edifícios apresenta três funções básicas: a renovação

do ar respirável, o conforto térmico dos usuários e o resfriamento da envolvente do

edifício. Em climas quentes e úmidos, a renovação do ar respirável é quase sempre

garantida, devido à alta permeabilidade dos edifícios. E as duas outras funções da

ventilação natural são de fundamental importância para garantirem o desempenho e o

conforto térmico em edifícios não climatizados. Por esta razão, é importante

considerá-las sempre em conjunto (TOLEDO, 2001b).

2.2.5. Condicionador de ar

Segundo Fiorelli et al. (2001), de um modo geral, no Brasil, edifícios comerciais

e edificações públicas estão entre os maiores consumidores finais de energia elétrica

devido a adoção de sistemas centrais de condicionadores de ar que representam cerca

de 40% a 50% do consumo total.

Dentre os diversos aspectos a serem considerados no projeto de edificações

encontra-se a questão do conforto térmico dos seus ocupantes, que deve

preferencialmente ser conseguido sem o uso de equipamentos para o condicionamento

de ar, seja em virtude dos custos envolvidos, seja visando a diminuição do consumo

energético e de outros fatores que contribuem para a degradação do meio ambiente

(AKUTSU et al., 1998).

Preferencialmente, não devem ser utilizados meios artificiais de aquecimento,

ventilação e resfriamento, por causa da crescente preocupação com a economia de

energia e pela insalubridade oriunda das más condições dos equipamentos de ar


_________________________________________________________________________

13

condicionado, devido à manutenção deficiente dos mesmos (CARDOSO, 2002). Porém,

segundo Lamberts et al. (1997), os sistemas artificiais para resfriamento ou

aquecimento são estratégias de projeto que, tal como os sistemas naturais devem ser

levados em consideração desde a decisão sobre o partido arquitetônico a ser adotado.

Nem sempre é possível aproveitar apenas os recursos naturais para promover o

conforto térmico dos usuários, devido ao clima local e da própria função a que se

destina a arquitetura, sendo muitas vezes inevitável o uso de sistemas artificiais de

climatização. Embora consuma energia, o ar condicionado é indispensável em

edificações como hospitais, salas de recuperação, salas de computadores e outros

ambientes nos quais o aumento dos índices de conforto influi no aumento de

produtividade.

2.2.6. Normatização

No Brasil, a iluminação de interiores é regulamentada pela NBR-5413 (ABNT,

1992) que estabelece os valores de iluminância de interiores para diferentes

atividades e pela NBR-5382 (ABNT, 1985) que fixa como deve ser realizada a

verificação da iluminação de interiores. Existe também a NBR 6401 (ABNT, 1980) que

regulamenta as instalações centrais de ar condicionado para conforto. Contudo, estas

normas não descrevem nada em relação à iluminação natural e são deficitárias no que

diz respeito à eficiência energética.

De acordo com Lamberts et al. (1996) é necessário criar uma norma brasileira

sobre eficiência energética, e para isso pode-se usar como base algumas normas

sobre desempenho térmico de edificações que já foram elaboradas. A base para a

criação desta nova norma deve ser a americana Energy Code for Commercial and

High-Rise Residential Buildings de 1993, versão mais simplificada e atualizada da

norma ASHRAE/IES 90.1 de 1989. Mas para ser implantada, deve ter algumas

modificações e adaptações de acordo com as características brasileiras (SIGNOR,

1998).

O Brasil está perdendo muito em tecnologia e na economia devido à

inexistência de normas em vigor com estes fins, que trará benefícios para toda a

população, com a criação de projetos eficientes evitando desperdícios. Porém, já

existem projetos de normas, a serem aprovados, de iluminação natural e desempenho

térmico de edificações.

Para a iluminação natural tem-se o Projeto de Norma 02:135.02 de agosto de

2003 (PROJETO DE NORMA 02:135.02, 2003), contendo quatro partes, que são:

Parte 1 - Conceitos básicos e definições;

Parte 2 - Procedimentos de cálculo para a estimativa da

disponibilidade de luz natural;


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14

Parte 3 - Procedimento de cálculo para a determinação da iluminação

natural em ambientes internos;

Parte 4 - Verificação experimental das condições de iluminação interna

de edificações – Método de medição.

Este conjunto de textos tem como objetivo apresentar dados, técnicas e

informações básicas para orientar e ajudar profissionais envolvidos nos projetos de

edificações a trabalhar com questões relacionadas à iluminação natural destas. Para

tanto, são disponibilizados métodos de cálculo e verificação dos níveis de iluminação

natural no interior das edificações. A aprovação deste projeto de norma e sua

aplicação nas edificações irá propiciar um uso otimizado da luz natural, pela

substituição da luz artificial, produzindo uma contribuição significativa para a redução

do consumo de energia elétrica, e uma melhoria do conforto visual e bem-estar dos

ocupantes.

No que diz respeito ao desempenho térmico de edificações, foi elaborado o

Projeto de Norma 02:135.07 de setembro de 2003 (PROJETO DE NORMA 02:135.07,

2003), que compõe-se de 5 partes:

Parte 1 - Definições, símbolos e unidades;

Parte 2 - Métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade

térmica, do atraso térmico e do fator de calor solar de elementos e

componentes de edificações;

Parte 3 - Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas

para habitações unifamiliares de interesse social;

Parte 4 - Medição da resistência térmica e da condutividade térmica

pelo princípio da placa quente protegida;

Parte 5 - Medição da resistência térmica e da condutividade térmica

pelo método fluximétrico.

Os objetivos principais aqui também são os de garantir economia e bem estar

aos ocupantes.

Com o intuito de regular os gastos desnecessários de energia elétrica nas

edificações, a Prefeitura do município de Salvador, Bahia, iniciou um processo para

incluir parâmetros de eficiência energética em seu código de obras. A proposta inclui

parâmetros para a envoltória da edificação, para os sistemas de iluminação e

aquecimento de água e para as dimensões dos ambientes internos. O código de obras

apresenta parâmetros de acordo com as propriedades térmicas dos materiais e

componentes do edifício que interferem em sua tipologia e parâmetros que alteram a

estruturação do espaço interno. Estes parâmetros não visam somente e eficiência

energética, mas também o conforto ambiental, térmico e visual do usuário. Segundo

Carlo et al. (2003) o Código de Obras é uma primeira tentativa de inserir conceitos de

eficiência energética em edificações na cidade. Após a assimilação destes conceitos e a


_________________________________________________________________________

15

formação de uma cultura de projeto voltada também à eficiência energética, será

possível elevar, gradualmente, estes níveis de eficiência de forma a racionalizar ainda

mais o consumo de energia.

2.3. Uso racional de água

Até poucas décadas atrás, os livros clássicos usados nos cursos de Economia,

em todo mundo, davam a água como exemplo de "bem não econômico", isto é, aquele

que é abundante e inesgotável (NOGUEIRA, 2003). Mas com o passar dos tempos,

devido ao despreparo e falta de conscientização, o homem não teve grandes

preocupações com o meio ambiente, poluindo e esgotando diferentes recursos

naturais. Os recursos hídricos já fazem parte desta lista de vítimas do

desenvolvimento humano. A água doce é considerada hoje, até mesmo como sendo

um recurso esgotável e a sua utilização e consumo são uma preocupação mundial.

Diante deste panorama a ONU redigiu um documento em 1992 - intitulado

"Declaração Universal dos Direitos da Água" (AMBIENTE BRASIL, 2004), que tem os

seguintes itens:

A água faz parte do patrimônio do planeta. Cada continente, cada povo,

cada região, cada cidade, cada cidadão é plenamente responsável aos

olhos de todos;

A água é a seiva do planeta. Ela é a condição essencial de vida e de

todo ser vegetal, animal ou humano. Sem ela não seria possível

conceber como são a atmosfera, o clima, a vegetação, a cultura ou a

agricultura. O direito à água é um dos direitos fundamentais do ser

humano: o direito à vida, tal qual é estipulado no Art. 30 de Declaração

Universal dos Direitos Humanos;

Os recursos naturais de transformação da água em água potável são

lentos, frágeis e muito limitados. Assim sendo a água deve ser

manipulada com racionalidade, preocupação e parcimônia;

O equilíbrio e o futuro de nosso planeta dependem da preservação da

água e dos seus ciclos. Estes devem permanecer intactos e funcionando

normalmente, para garantir a continuidade da vida sobre a Terra. Este

equilíbrio depende, em particular, da preservação dos mares e oceanos

por onde os ciclos começam;

A água não é somente uma herança dos nossos predecessores, ela é

sobretudo um empréstimo aos nossos sucessores. Sua proteção

constitui uma necessidade vital, assim como uma obrigação moral do

Homem para as gerações presentes e futuras;


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16

A água não é uma doação gratuita da natureza, ela tem um valor

econômico: é preciso saber que ela é, algumas vezes, rara e

dispendiosa e que pode muito bem escassear em qualquer região do

mundo;

A água não deve ser desperdiçada, nem poluída, nem envenenada. De

maneira geral, sua utilização deve ser feita com consciência e

discernimento, para que não se chegue a uma situação de esgotamento

ou de deterioração de qualidade das reservas atualmente disponíveis;

A utilização da água implica o respeito à lei. Sua proteção constitui uma

obrigação jurídica para todo o homem ou grupo social que a utiliza. Esta

questão não deve ser ignorada nem pelo Homem nem pelo Estado;

A gestão da água impõe um equilíbrio entre os imperativos de sua

proteção e as necessidades de ordem econômica, sanitária e social;

O planejamento da gestão da água deve levar em conta a solidariedade

e o consenso em razão de sua distribuição desigual sobre a Terra.

A conservação da água está sendo implementada na América do Norte, Europa

e Japão. As principais medidas que ela acarreta são o uso de bacias sanitárias de

baixo consumo, isto é, 6 litros por descarga; torneiras e chuveiros mais eficientes

quanto à economia da água; diminuição das perdas de água nos sistemas públicos de

maneira que o tolerável seja menor que 10%; reciclagem e serviço de informação

pública. Porém, existem outras tecnologias não convencionais, tais como o reuso de

água, muito em uso na Califórnia, e a captação de água de chuva (TOMAZ, 2003).

No Brasil, a SABESP (Companhia de Saneamento Básico de São Paulo)

juntamente com diversos parceiros, como IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas),

USP (Universidade de São Paulo), Ministério da Educação e dos Desportos, ABNT

(Associação Brasileira de Normas Técnicas), dentre outros, adotou uma política de

incentivo ao uso racional de água, exigindo uma mudança na conscientização do povo

brasileiro. Assim, foi criado o PURA (Programa de Uso Racional de Água) com o

objetivo de garantir o fornecimento de água e qualidade de vida à população. As

soluções para a diminuição do consumo de água são compostas de diversas ações,

como detecção e reparo de vazamentos, campanhas educativas, troca de

equipamentos convencionais por equipamentos economizadores de água e estudos

para reaproveitamento de água. Em geral, o retorno do investimento para

implantação do PURA é rápido, em alguns casos imediato.

A cobrança pela racionalização e eliminação da poluição da água é algo recente

no Brasil. Discussões sobre este assunto têm ganhado um grande espaço na

atualidade, mesmo porque de nada adianta a nação ser dotada de um grande

potencial hídrico, se eles são depredados a cada dia. Por isso, um dos aspectos da


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17

viabilidade da cobrança é gerar recursos que sejam utilizados na fiscalização e na

criação de uma infra-estrutura para a preservação dos corpos d’água (UNG, 2003).

Para produzir água em boas condições de potabilidade para o consumo humano

é necessário criar um complexo sistema de abastecimento de água. Porém, isto se

torna muito oneroso devido a todos os processos envolvidos neste sistema. Tais como

tubulações, processos físico-químicos, armazenamento, etc., tornando a água potável

um bem de consumo, mais uma razão para economizá-la.

Incentivos de conservação da água são a educação pública, campanhas,

estruturas tarifárias e os regulamentos que motivam o consumidor a adotar as

medidas específicas (VICKERS, 2001).

2.3.1. Despreparo e desperdício

Segundo Murase (2002), o século XXI é considerado a “era urbana”. É previsto

que dois terços da população mundial irá viver em cidades até o ano de 2025. A

concentração intensificada da população nas cidades e a urbanização acelerada

tornarão mais sérios e críticos os estados de escassez de água e de inundação nas

cidades. Além disso, irá acelerar ainda mais a contaminação dos mananciais e será

difícil assegurar a quantidade necessária de água potável. Hoje, mais de 1 bilhão de

pessoas convivem com a falta de água para beber. Essa situação está piorando cada

vez mais.

A água é um bem finito que está sendo consumido em maiores quantidades a

cada dia que passa. Apenas gerar obras para aumentar a produção de água própria

para o consumo não é satisfatório, é preciso pensar em preservar para otimizar os

recursos hídricos disponíveis.

Foi realizado por Oliveira (1999) um estudo avaliando o consumo de água em 5

edifícios residenciais na cidade de Goiânia, eliminando os gastos de água com

vazamentos. Nos edifícios onde os vasos sanitários eram de caixa acoplada, observou-

se uma redução média de 31% no consumo de água tratada, quando se descontava

os vazamentos e uma redução de 11% para os edifícios dotados de vasos sanitários

com válvula de descarga. Na Tabela 2.3 podemos observar a redução do consumo de

água quando descontado os vazamentos ocorridos nas edificações.


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18

Tabela 2.3 – Valores dos indicadores do consumo de água antes e após a correção dos

vazamentos (OLIVEIRA, 1999).

Edifício

Indicador de consumo sem

correção de vazamentos

(litros/hab/dia)

Indicador de consumo após

correção de vazamentos

(litros/hab/dia)

1 232 166

2 218 152

3 241 157

4 264 209

5 277 246

Os edifícios 1, 2 e 3 utilizam vasos sanitários com caixa acoplada,

apresentando um menor consumo quando são descontados os vazamentos, que são

maiores para este caso. Os edifícios 4 e 5, com vasos sanitários de válvula de

descarga, apresentam maior consumo de água, porém menos perdas com

vazamentos.

Através destes dados, observa-se que o desperdício de água ainda é muito

grande. A Tabela 2.4 apresenta o valor médio de perda diária em função de

vazamentos em torneiras, que é um desperdício visível ao olho humano.

Tabela 2.4 – Valores médios de perda diária de água em função de vazamentos em

torneiras (OLIVEIRA, 1999).

Vazamento Freqüência (gotas/min) Perda diária (litros/dia)

Gotejamento lento Até 40 gotas/min 6 a 10

Gotejamento médio 40 < nº gotas/min 80 10 a 20

Gotejamento rápido 80 < nº gotas/min 120 20 a 32

Gotejamento muito rápido Impossível de contar > 32

Filete 2 mm --- > 114

Filete 4 mm --- > 333

A perda de água em bacias sanitárias está apresentada na Tabela 2.5 que é

medida em função do número de furos de lavagem, localizados na argola da bacia

sanitária. Esta perda geralmente não é visível ao olho humano e seus valores variam

muito. A perda de água mínima em bacias sanitárias é de 144 litros/dia para até 3

furos de lavagem.


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Tabela 2.5 – Perda de água por vazamentos em bacias sanitárias (DECA, 2004).

Número de furos de

lavagem

Correspondente de vazamento

(litros/min)

Perda diária

(litros/dia)

1 – 3 0,1 144

3 – 6 0,3 432

Mais furos 0,5 720

Segundo VICKERS (1993), em média 20% das bacias sanitárias, tanto as

convencionais com 12 litros de vazão de descarga, quanto as economizadoras com 6

litros de vazão de descarga, possuem vazamentos com perda de água superior a 189

litros/dia, apesar da grande evolução dos materiais empregados na fabricação das

bacias sanitárias.

2.3.2. Índices de consumo

O consumo médio de água per capita de alguns estados brasileiros segundo as

empresas de abastecimento de cada região é mostrado na Tabela 2.6. Através dela

verifica-se um elevado consumo de água no Estado do Rio de Janeiro em relação aos

outros estados, apresentando níveis de consumo de 219,2 litros por habitante por dia,

e um baixo consumo apresentado no Estado do Pará, em relação aos outros, com

100,0 litros por habitante por dia. A média do consumo de água em Santa Catarina é

de 127,6 litros por habitante por dia.

Tabela 2.6 – Consumo médio per capita segundo empresas de abastecimento (SNIS,

2002).

CompanhiaConsumo Médio de Água (litros/hab/dia) em

2001

CAERN / RN 118,1

CADAE / RJ 219,2

CORSAN / RS 129,7

CASAN / SC 127,6

COSANPA / PA 100,0

EMBASA / BA 115,3

SABESP / SP 160,8

SANEAGO / GO 120,8

SANEPAR / PR 125,2

SANESUL / MS 112,6


_________________________________________________________________________

20

A Tabela 2.7 mostra o consumo de água per capita de algumas cidades

catarinenses. Com índices variando de 106,8 litros por habitante por dia na cidade de

Rio Negrinho a 270,5 litros por habitante por dia em Tijucas, é notável, a grande

diferença no consumo entre as cidades; em Tijucas o consumo de água é quase duas

vezes e meia maior do que em Rio Negrinho.

Tabela 2.7 – Consumo médio per capita para algumas cidades do Estado de Santa

Catarina (SNIS, 2002).

CidadeConsumo Médio de Água (litros/hab/dia) em

2001

Blumenau 159,3

Florianópolis 155,0

Governador Celso Ramos 174,6

Orleans 119,7

Pomerode 230,5

Rio Negrinho 106,8

São Francisco do Sul 179,6

Tijucas 270,5

Urussanga 163,7

A média do consumo per capita para o Município de São Paulo, em função da

quantidade de famílias que consomem 10m³/mês e 40 m³/mês, considerando 4

pessoas na família, é em torno de 200 litros por habitante por dia, independentemente

do tipo de moradia. Em função do Programa de Uso Racional da Água e de outros

fatores, está havendo uma forte tendência de diminuição no consumo de família/mês,

de acordo com a Tabela 2.8; demonstrando dessa forma, que a população vem

mudando os seus hábitos de consumo. Ou seja, está havendo uma maior

conscientização.

Tabela 2.8 - Consumo médio per capita de água no Município de São Paulo (SABESP,

2002).

Ano Consumo (litros/hab/dia)

1998 190,2

1999 181,8

2000 173,4

2001 160,8


_________________________________________________________________________

21

2.3.3. Usos finais

A Tabela 2.9, obtida através de dados da SABESP (2004), mostra os resultados

obtidos em pesquisas que analisaram o consumo de água tratada para uso doméstico

em diferentes países.

Tabela 2.9 – Consumo de água tratada para fins domésticos.

Uso final de água (%)

País Vaso

sanitárioChuveiro

Lavagem de

roupa

Lavagem de

louçaOutros

Suíça 40 37 4 - 19

E.U.A. 27 17 22 2 32

Reino Unido 37 37 11 11 4

Colômbia 40 30 - 10 20

Brasil 29 28 9 5 29

Verificando a Tabela 2.9, nota-se que em torno de 50% da água potável

utilizada atualmente, em diferentes países, poderia ser suprida com água pluvial. Água

de chuva, após simples tratamento (eliminação de resíduos graúdos através de

filtragem), pode atender a diversos pontos de usos finais.

Cabe salientar que a fonte de onde foram colhidos estes dados não deixou

explícito as características das condições adotadas para a realização das pesquisas,

como o número de usuários, de louças e metais sanitários, época do ano e outras

condições que podem influenciar nos resultados. Porém, mesmo assim, é possível ver

que o vaso sanitário é a maior fonte de consumo de água.

Foi realizada por Kammers (2004) uma análise para detectar os usos finais de

água tratada em 10 edifícios do setor público na cidade de Florianópolis. Na Tabela

2.10 encontram-se os valores obtidos.


_________________________________________________________________________

22

Tabela 2.10 – Usos finais de água tratada em edifícios públicos.

Uso final da água (%)

Edificação Vaso

sanitárioMictório Torneira Limpeza Outros

BADESC 55,8 14,3 18,3 9,0 2,6

CELESC 31,9 32,9 10,1 4,1 21,1*

CREA 23,0 47,0 24,5 2,6 2,9

DETER 66,6 - 31,2 1,8 0,4

EPAGRI 33,1 43,9 12,5 2,8 7,7

Secretaria da

Agricultura 27,9 16,4 6,6 5,8 43,3*

Secretaria de

Educação70,0 14,3 9,4 2,1 4,2

Secretaria de

Segurança

Pública

78,8 - 18,4 2,5 0,3

Tribunal de

Contas36,4 45,9 14,0 1,9 1,8

Tribunal de

Justiça53,2 29,9 8,7 4,6 3,6

* Estas edificações possuíam restaurante e torres de resfriamento para o sistema de

condicionador de ar.

Pelos resultados apresentados na Tabela 2.10, verifica-se que 6 entre os 10

edifícios analisados têm seu maior uso final no vaso sanitário. Este dispositivo hidro-

sanitário gerou uma média de 47% do uso final da água. Considerando-se somente as

edificações que possuíam mictório, 8 delas, o vaso sanitário apresentava maior uso

final (41%) em 4 edificações. Para as 4 edificações restantes, os mictórios, possuem

um maior índice de consumo de água, em média 31%. Em média, 76% do uso final

da água nestes edifícios (vaso sanitário, mictório e limpeza) poderia ser suprido com

água não potável e 45% da água servida (mictório e lavatório) poderia ser reutilizada.

2.3.4. Equipamentos economizadores

Estados Unidos, Canadá e diversos países Europeus e Asiáticos, já estão

adotando diferentes métodos para a racionalização do consumo de água potável. Um

destes métodos é a implantação de louças sanitárias mais eficientes, como por

exemplo, vaso sanitário com descarga de 6 ou 9 litros ao invés dos 12 litros

tradicionais.


_________________________________________________________________________

23

Já foram lançados, em diversas empresas brasileiras, inúmeros metais e louças

sanitárias para reduzir o consumo de água. Devido à grande evolução dos materiais e

tecnologias empregadas, estes equipamentos estão mostrando bons resultados na

economia de água. Como exemplos destes produtos, além do vaso sanitário

anteriormente citado, existem:

Arejadores para incorporar ar no fluxo de água de torneiras e chuveiros;

Torneiras e mictórios com fechamento automático, acionados por

células fotoelétricas ou sistemas hidromecânicos, reduzindo 40% e 20%

respectivamente em relação ao sistema convencional.

A Tabela 2.11 mostra um estudo feito pela DECA, empresa brasileira de

fabricação de louças e metais sanitários, sobre a vazão demandada em alguns

aparelhos sanitários com e sem a utilização de dispositivos economizadores como

temporizadores e dispositivos eletrônicos.

Tabela 2.11 – Gastos através da vazão de utilização de aparelhos sanitários (DECA,

2004).

Aparelho

Baixa Pressão

em Residências

(litros/min)

Alta Pressão em

Apartamentos

(litros/min)

Dispositivos

Economizadores

(litros/min)

Torneira de lavatório 10 20 8

Torneira de jardim 12 20 6

Mictório com registro 10 15 8

Chuveiro 15 20 14

Com a substituição das louças e metais convencionais pelos economizadores de

água, principalmente em edificações públicas, onde existe elevado número de

aparelhos consumidores de água tratada, consegue-se retorno do investimento feito

em alguns meses, dependendo do caso, devido à redução bastante significativa no

consumo de água. Em SABESP (2004) e DECA (2004) encontram-se diversos estudos

de casos onde foram feitas estas alterações e outros estudos teóricos sobre a

economia proporcionada, chegando a resultados bastante positivos.

Em uma parceria entre DECA, SABESP, Escola Politécnica da USP e IPT

(Instituto de Pesquisas Tecnológicas), foi realizado um sistema de economia do uso de

água, implantado no edifício sede da Sabesp no ano de 1996. Neste sistema está

incluso a compra e instalação de:

34 torneiras eletrônicas;

30 torneiras de fechamento automático;

15 bacias sanitárias com vazão de 6 litros por descarga;

7 arejadores.


_________________________________________________________________________

24

Além da substituição dos vasos sanitários e torneiras e instalação dos

arejadores, foram realizadas campanhas educativas, eliminação de vazamentos e

regulagem dos equipamentos instalados.

A empresa conta com uma população fixa e flutuante de aproximadamente 531

pessoas. Como resultados, obteve-se uma redução de 83 para 32 litros/pessoa/dia,

correspondendo a uma economia mensal de 818 m3 de água. Obteve-se um impacto

de redução no consumo de água mensal de 62%. O investimento total custou R$

15.811,14 com a mão de obra mais os materiais, porém, nas contas da empresa,

reduziu-se R$ 7.364,88 mensais. Fato este que corresponde a uma amortização do

investimento de 2 meses (DECA, 2004; SABESP, 2004).

No Palácio dos Bandeirantes, situado na cidade de São Paulo, foi feito um

investimento no ano de 2002 no valor de R$ 162.000,00 para a implantação de um

outro sistema para economia no uso de água. Neste investimento, foram instalados os

seguintes equipamentos:

22 válvulas para mictórios com sensor de presença;

114 válvulas de descarga para bacias;

106 bacias de volume de descarga reduzida (6 litros por acionamento);

191 torneiras com dispositivos temporizadores;

44 válvulas temporizadas para chuveiros e mictórios.

Na edificação foram também realizadas algumas ações para obter um melhor

desempenho na economia de água, como pesquisas e correções de vazamentos nos

pontos de consumo, na rede e nos reservatórios. Também foi realizada uma

campanha educacional e ambiental e aplicado um sistema de gerenciamento de

consumo setorizado.

Este sistema economizador de água tratada foi realizado por uma parceria

entre a empresa DECA e o PURA, Programa de Uso Racional de Água, da companhia

de abastecimento de São Paulo, Sabesp. Antes da implantação do sistema, no Palácio

dos Bandeirantes, eram consumidos 85 litros/pessoa/dia. Após implantação, este valor

baixou para 52 litros/pessoa/ dia. A economia no consumo de água foi bastante

significativa, obteve-se a redução de 1.280 m3 mensais, uma economia de 30% para

uma população fixa e flutuante de aproximadamente 1.700 pessoas. Isto representa

uma economia monetária de R$ 25.227,75 por mês. O retorno dos investimentos

aplicados veio em 6 meses e meio (SABESP, 2004).

2.3.5. Aproveitamento de água pluvial

Segundo Murase (2002), a chuva é uma fonte de água que qualquer pessoa

pode conseguir com facilidade. Não vale a pena jogá-la na rede de drenagem.


_________________________________________________________________________

25

Armazená-la e infiltrá-la no subsolo faz parte da medida contra enchentes. Aproveitar

a água da chuva será uma das medidas contra o racionamento. Então, pode-se dizer

que o aproveitamento da água da chuva é uma prescrição para a crise da água no

mundo.

A utilização de água de chuva traz várias vantagens (AQUASTOCK, 2004):

Redução do consumo de água da rede pública e do custo de fornecimento

da mesma;

Evita a utilização de água potável onde esta não é necessária, como por

exemplo, na descarga de vasos sanitários, irrigação de jardins, lavagem de

pisos, etc;

Faz sentido ecológica e financeiramente não desperdiçar água potável e

aproveitar a água de chuva, disponível em abundância nos telhados;

Ajuda a conter as enchentes, represando parte da água que teria de ser

drenada para galerias e rios;

Encoraja a conservação de água, a auto-suficiência e uma postura ativa

perante os problemas ambientais da cidade.

Montibeller e Schmidt (2004) realizaram uma pesquisa onde foram colhidos

dados da Companhia Catarinense de Águas e Saneamento (CASAN), Empresa de

Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina S.A. (EPAGRI) e Instituto

Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Foi analisado o potencial de economia de

água tratada para fins não potáveis, no Estado de Santa Catarina, durante o período

de 2000 a 2002, ao ser utilizada água de chuva, colhida em telhados de 80 m², em

aparelhos domésticos destinados a oferecer água para fins não potáveis. Nos

resultados, já foram descartados 20% como fator de perdas da captação de chuva

devido à limpeza do telhado.

Analisando 66 municípios, 57 destes obtiveram um potencial de economia

superior a 50% para fins residenciais, ou seja, toda água de chuva captada é

suficiente para suprir a água utilizada em fins não potáveis.

Os 9 municípios catarinenses que obtiveram um potencial de economia de água

tratada menor que 50%, devem utilizar água tratada para complementar o uso em

fins não potáveis. Uma alternativa para o aumento do percentual de economia seria o

aumento da área do telhado coletor.

A média geral dos potenciais de economia de água tratada obtida no Estado

Santa Catarina foi de 74%. Porém, este benefício não está sendo aproveitado devido à

falta de incentivo, divulgação nos meios públicos e instruções do Governo à

população. Ao ser utilizada água pluvial para estes fins, além de preservar o meio

ambiente, os cidadãos e o país iriam se beneficiar economicamente (MONTIBELLER e

SCHMIDT, 2004).


_________________________________________________________________________

26

As Figuras 2.1 e 2.2 apresentam a precipitação pluviométrica mensal nas

cidades de Florianópolis e Chapecó, respectivamente. Estes dados foram retirados das

Normais Climatológicas obtidas entre os anos de 1961 e 1990 pelo Departamento

Nacional de Meteorologia do Ministério da Agricultura e Reforma Agrária. No Estado de

Santa Catarina, foram feitas medições em 5 cidades, entre elas, Chapecó,

Florianópolis, Indaial, Porto União e São Joaquim (NORMAIS CLIMATOLÓGICAS,

1992).

A Figura 2.1 mostra os dados para a cidade de Florianópolis, que apresentou a

maior variação do índice no Estado, dentre as cidades catarinenses apresentadas nas

Normais Climatológicas, com precipitações entre 75,2 mm no mês de Junho e 197,7

mm no mês de Fevereiro. Florianópolis também apresentou o menor valor de

precipitação total anual, com um índice de 1.544 mm. Está representado na Figura 2.2

o maior índice pluviométrico total anual das cidades catarinenses referidas, obtido na

cidade de Chapecó, com um volume de 1.954 mm.

0

50

100

150

200

250

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

Meses

Pre

cip

itaçã

o M

en

sal (m

m)

Figura 2.1 – Precipitação total para o município de Florianópolis.

0

50

100

150

200

250

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

Meses

Pre

cip

itaçã

o M

en

sal (m

m)

Figura 2.2 – Precipitação total para o município de Chapecó.


_________________________________________________________________________

27

A água de chuva armazenada pode apresentar uma aparência de água pura e

limpa, mas muitas vezes isso não corresponde a realidade. Em algumas regiões

urbanas, a água da chuva pode conter impurezas absorvidas da poluição atmosférica,

não sendo recomendada para ingestão humana (GELT, 2003; TOMAZ, 2003).

Conforme Tomaz (2003), o primeiro passo é armazenar a água da chuva em

cisternas; ela será colhida através de calhas e enviadas a um filtro para a eliminação

de impurezas maiores. A coleta da água pode ser feita através de coberturas ou pisos

impermeáveis. Em países mais industrializados como Japão e Alemanha, esta idéia já

está bem difundida em residências e empresas. Thomas (2001), aconselha que o

primeiro fluxo de água da chuva, entre 1 e 2 mm, deve ser rejeitado por apresentar

uma grande quantidade de bactérias.

Segundo Fendrich e Olynik (2002), fazendo-se uso de coleta de águas pluviais

e armazenamento destas em reservatórios subterrâneos para posterior utilização,

além de contribuir para a não ocorrência de enchentes em vias públicas, pode ocorrer

uma recarga dos aqüíferos subterrâneos devido à infiltração no solo, das águas que

extravasam dos reservatórios pelo excesso de chuvas em relação ao consumo, uma

vez que estas estariam direcionadas a um solo permeável. Esta idéia pode ser

utilizada como recurso hídrico para abastecimento de inúmeras cidades.

2.3.6. Legislação

Com o intuito de economizar água e evitar enchentes, diversas cidades do país

vêm criando leis e decretos com estas finalidades.

Em Florianópolis, foi aprovado na Assembléia Legislativa, a lei de Nº 012/2003,

criada pelo Deputado Estadual Francisco de Assis Nunes. Esta lei descreve sobre a

utilização de aparelhos e dispositivos hidráulicos que visam a redução do consumo de

água em edifícios públicos no estado de Santa Catarina. Nela estão previstas a

utilização de bacias sanitárias com menor volume de descarga, torneiras para pias,

registros de chuveiros e válvulas para mictórios acionadas manualmente e com

dispositivos de fechamento automático. Medidas estas que devem ser cumpridas para

garantir a eficiência na redução do consumo de água das edificações (LEI 012, 2003).

Na cidade de São Paulo tem-se a lei de Nº 13.276/02 que foi promulgada dia 4

de janeiro e regulamentada dia 15 de março de 2002. Ela diz respeito a criação de

reservatórios para acumulação de águas pluviais em edificações com mais de 500m2

de área impermeabilizada e a criação de pisos drenantes ou utilização de solos

naturalmente permeáveis em 30% da área de estacionamentos autorizados. Nesta lei,

conhecida como a lei das “piscininhas”, tem-se a preferência de infiltração da água

acumulada no solo, podendo ser despejada em rede pública de drenagem ou ser

utilizada para outros fins não potáveis (LEI 13276, 2002). Também para o município


_________________________________________________________________________

28

de São Paulo, foi anunciado pelo Governador do Estado de São Paulo em 10 de março

de 2004, o lançamento do Programa de Incentivo à Redução do Consumo de Água,

que prevê um prêmio de 20% de desconto no valor final de suas contas, aos clientes

que atingirem uma redução de 20% em suas médias de consumo de água. Este

programa tem como principal objetivo estimular a população da Região Metropolitana

de São Paulo a reduzir o consumo de água e minimizar o risco da necessidade da

adoção de medidas de restrição do consumo.

Em 18 de setembro de 2003, entrou em vigor a lei Nº 10.785, vigente para o

município de Curitiba. Esta lei promove o Programa de Conservação e Uso Racional da

Água nas Edificações (PURAE), objetivando a instituição de medidas que induzam à

conservação, uso racional e utilização de fontes alternativas para a captação de água

nas novas edificações, bem como, a conscientização dos usuários sobre a importância

da conservação da água (LEI 10785, 2003).

Tendo como objetivo a prevenção de inundações na cidade do Rio de Janeiro,

foi elaborado e aprovado o Decreto Nº 23940 no dia 30 de janeiro de 2004. Este

Decreto comenta sobre a retenção temporária de águas pluviais em reservatórios

especialmente criados com esta finalidade. Estas águas seriam aproveitadas para usos

não potáveis como lavagem de veículos e partes comuns, jardinagem e outras. Com a

aprovação deste decreto, tornou-se obrigatório, nos empreendimentos que tenham

área superior a 500 m², a construção de reservatórios que retardem o escoamento

das águas pluviais para a rede de drenagem (DECRETO 23940, 2004).

2.4. Tratamento de esgotos

Outra técnica utilizada para economizar no consumo de água potável é feita

através do reuso. Após tratamento adequado e armazenamento das águas residuais,

estas podem ser utilizadas em descargas de vasos sanitários.

Antes de começar o estudo e projeto de dimensionamento de um sistema de

tratamento de esgoto, não se deve ter dúvidas quanto ao objetivo do tratamento e o

nível no qual ele será processado. O tratamento dos efluentes deve ser eficiente para

atender a finalidade desejada de acordo com o padrão de qualidade exigido pela

vigilância sanitária da cidade onde será implantado o sistema. Estações de tratamento

são comumente divididas por etapas em tratamento preliminar, primário, secundário e

terciário. Segue abaixo a descrição das etapas propostas por Jordão e Pêssoa (1995).

No tratamento preliminar, tem-se como objetivo a remoção dos sólidos

grosseiros, areias, óleos e graxas. Neste processo, tem-se o predomínio dos métodos

físicos de remoção, como peneiramento e sedimentação.

O tratamento primário, também conhecido como tratamento físico, é a etapa

onde ocorre a remoção dos sólidos sedimentáveis em suspensão. As atividades de


_________________________________________________________________________

29

equalização, coagulação, decantação, flotação e filtragem pertencem a esta etapa e

são realizadas pelos sistemas de tanque de equalização, decantadores primários,

tanques de floculação e flotação e filtros.

O principal objetivo do tratamento secundário é a remoção da matéria orgânica

fina em suspensão ou na forma de sólidos dissolvidos que não foram removidos no

tratamento primário. Esta etapa do tratamento é realizada através da inclusão de um

processo biológico, reações bioquímicas realizadas por microorganismos, para acelerar

a degradação da matéria orgânica. Os métodos mais utilizados para este tipo de

tratamento são as lagoas de estabilização, lodos ativados, filtros biológicos e

tratamento anaeróbio.

O sistema de tratamento terciário compreende a remoção de nutrientes,

elementos patogênicos, compostos não biodegradáveis, metais pesados, sólidos

inorgânicos dissolvidos e sólidos em suspensão remanescentes. Estes processos são

realizados quando se necessita um nível elevado de tratamento dos efluentes. Esta

classe é composta pelos cloradores, ozonizadores, lagoas de maturação e processos

de remoção de nutrientes.

2.4.1. Sistemas convencionais

2.4.1.1. Tanque séptico

O tanque ou fossa séptica é um tanque enterrado e estanque. É uma unidade

de sedimentação e decantação para separação dos sólidos em suspensão e digestão

anaeróbia dos efluentes. O fluxo líquido é horizontal. De acordo com a classificação

apresentada no item 2.4, o tanque séptico corresponde a um sistema de tratamento

primário e físico-biológico. É o sistema mais utilizado em estações de tratamentos de

edificações pela facilidade de construção e utilização (CREDER, 1991; JORDÃO e

PESSÔA, 1995).

São encaminhados aos tanques sépticos todos os dejetos oriundos de cozinhas,

lavanderias domiciliares, chuveiros, lavatórios, bacias sanitárias, bidês, banheiras,

mictórios e ralos de pisos de compartimentos internos, não sendo lançadas águas

pluviais nas fossas. Os despejos de cozinha devem passar por caixas de gordura antes

de chegar ao tanque séptico (ABNT, 1999).

Segundo NBR 7229 (ABNT, 1993), os tanques sépticos devem ser construídos

em lugares onde não existe rede pública de esgotos sanitários. Os tanques sépticos

podem ser de câmara única, câmara sobreposta ou câmara em série. As de câmaras

múltiplas possuem maior eficiência no tratamento. Podem ter seção transversal

retangular ou circular.


_________________________________________________________________________

30

As Figuras 2.3 e 2.4 apresentam, respectivamente, o desenho de um tanque

séptico de câmara única em planta e corte (ABNT, 1993).

Figura 2.3 – Planta baixa de um tanque séptico.

Figura 2.4 – Corte de um tanque séptico.

Os valores na Figura 2.3 e 2.4 representam:

a ≥ 5 cm;

b ≥ 5 cm;


_________________________________________________________________________

31

h é a altura útil;

C = h/3;

H é a altura interna total;

L é o comprimento interno total;

W é a largura interna total;

Vu é o volume útil, sendo que Vu = L.W.h.

As seguintes relações devem ser observadas:

Profundidade útil mínima: 1,1 m;

Largura interna mínima: 0,8 m;

Relação comprimento/largura deve ficar entre 2 e 4;

A largura não deve ultrapassar duas vezes a profundidade.

Algumas distâncias mínimas devem ser respeitadas na localização dos tanques

sépticos:

1,5 m de construções, limites de terreno, sumidouros, valas de infiltração e

ramal predial de água;

3,0 m de árvores e de qualquer ponto de rede pública de abastecimento de

água;

15,0 m de poços freáticos e de corpos de água de qualquer natureza.

O tanque séptico deve ser construído de forma a garantir resistência mecânica,

química e ser impermeável em condições adequadas.

De acordo com Macintyre (1996), um tanque séptico bem projetado e

construído pode chegar aos seguintes níveis de eficiência:

- 50 a 70% para a remoção de sólidos em suspensão;

- 40 a 60% para a redução de bacilos coliformes;

- 30 a 60% para a redução da demanda bioquímica de oxigênio (DBO);

- 70 a 90% para a remoção de graxas e gorduras.

2.4.1.2. Filtro anaeróbio

É uma unidade de tratamento onde o tanque trabalha submerso, com fluxo

ascendente. O filtro possui material de suporte (normalmente pedras britadas) onde

são aderidas bactérias que estabilizam anaerobiamente a DBO, fazendo a digestão da

matéria orgânica. Este sistema exige uma decantação primária (fossa séptica). A

produção de lodo no filtro é baixa e o mesmo já sai estabilizado.

Segundo a classificação apresentada no item 2.4, o filtro anaeróbio representa

um sistema de tratamento secundário e físico-biológico. Este sistema está presente

em projetos que exigem um melhor grau de tratamento dos efluentes que o simples

uso de tanque séptico para posterior infiltração no solo.


_________________________________________________________________________

32

Segundo a normativa interna nº 001/2003 da Vigilância Sanitária da Prefeitura

Municipal de Florianópolis, o filtro anaeróbio deve ser retangular, para assim, poder

padronizar a relação comprimento/largura, que é de 2:1. Esta relação se refere às

dimensões internas, incluindo a canaleta receptora (NORMATIVA 001, 2003).

Quando se observar a obstrução do leito filtrante, deve-se fazer a limpeza do

filtro através de uma bomba de recalque. Para isto, é previsto a existência de um

tubo-guia, com diâmetro de 150 mm, para introdução do mangote da bomba. Caso

esta operação não seja suficiente para a limpeza, deve-se introduzir água sobre o leito

filtrante, com posterior drenagem. Como na fossa, não é recomendada a lavagem

total do filtro (ABNT, 1997).

Outras observações encontradas na NBR 13969 (ABNT, 1997), em relação à

construção do filtro anaeróbio, recomendam projetar o fundo com declividade de 1%

em direção ao poço de drenagem para a drenagem do líquido e a utilização de brita nº

4 ou 5 com dimensões uniformes para não causar a obstrução precoce do filtro. A

distribuição dos efluentes no filtro deve ser feita através de tubos perfurados com 1

cm de diâmetro e espaçados a cada 20 cm, distribuídos em 4 linhas longitudinais. O

filtro anaeróbio deve ser construído de forma a garantir resistência mecânica, química

e ser impermeável em condições adequadas. Sua localização deve respeitar as

mesmas distâncias mínimas citadas no item 2.4.1.1 para tanque séptico.

A eficiência de um sistema com filtro anaeróbio precedido por tanque séptico,

construídos corretamente, é de 40 a 75% para a remoção da demanda bioquímica de

oxigênio, segundo NBR 13969 (ABNT, 1997). Este dado não tem grande precisão

devido a diferentes condições de operação como temperatura e manutenção.

A Figura 2.5 mostra o corte de um filtro anaeróbio.

Figura 2.5 – Corte de um filtro anaeróbio.


_________________________________________________________________________

33

2.4.1.3. Sumidouro

Sumidouro é um tanque enterrado com a função de infiltrar o efluente final do

tratamento de esgoto. Quanto maior o grau de infiltração dos efluentes no solo, menor

a área de contato entre o solo e as paredes do sumidouro será necessária. É

recomendável construir o sumidouro em locais onde o lençol freático é bastante

profundo.

De acordo com a NBR 13969 (ABNT, 1997), para o dimensionamento do

sumidouro, deve-se calcular a área de contato entre o solo e as paredes, e não o seu

volume.

A manutenção do sumidouro é prevista de acordo com o volume de matéria

orgânica que chega ao sistema. Com o passar do tempo, o solo ao redor do sumidouro

começa a ficar colmatado, diminuindo a capacidade de infiltração. Caso isto venha a

ocorrer, deve-se remover este solo. Para evitar que isto ocorra, pode-se deixar a

superfície do sumidouro exposta ao ar, isto ajuda na eliminação do biofilme que

atrapalha na infiltração (SILVA, 2004).

Segundo NBR 13969 (ABNT, 1997), algumas exigências para a construção do

sumidouro devem ser seguidas, como a altura mínima de 1,5 metros do fundo do

sumidouro ao nível do aqüífero máximo. Deve-se respeitar os mesmos afastamentos

mínimos citados no item 2.4.1.1 para a construção do tanque séptico. A Vigilância

Sanitária (2004), recomenda que ao redor do sumidouro deve-se utilizar uma camada

mínima de brita de 50 centímetros.

A Figura 2.6 apresenta a planta baixa e o corte de um sumidouro.

Planta baixa CorteSolo Brita

Figura 2.6 – Sumidouro.


_________________________________________________________________________

34

2.4.2. Caixas de inspeção

De acordo com NBR 8160 (ABNT, 1983), as caixas de inspeção devem

satisfazer os seguintes itens:

A distância entre duas inspeções deve ser menor que 25 m;

A distância entre a primeira inspeção e o coletor público ou tanque séptico

deve ser menor que 15 m;

Entre duas inspeções só pode haver uma deflexão, obrigatoriamente menor

que 90° e executada com curva longa;

A distância entre o vaso sanitário e a primeira inspeção deve ser menor que

10m.

A Figura 2.7 mostra alguns detalhes construtivos da caixa de inspeção (ABNT, 1983).

Corte

< 1,0 m

Planta baixa

D > 60

Figura 2.7 – Caixa de inspeção.

2.4.3. Caixas de gordura

Conforme NBR 8160 (ABNT, 1983), faz-se necessário o uso de caixa de gordura

onde houver a presença de resíduos gordurosos (pias de copas e cozinhas) no esgoto

sanitário.

A Figura 2.8 e a Tabela 2.12 especificam detalhes construtivos das caixas de

gordura (ABNT, 1983).


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35

D

Planta baixa

D

H

Corte

10cm

10cm

h

Figura 2.8 – Caixa de gordura.

Tabela 2.12 - Dimensões da caixa de gordura.

Número de pias

D mínimo (cm)

h mínimo (cm)

Φ saída

(cm)H (cm)

Volume de retenção

mínimo (litros)1 30 20 75 40 18

2 40 20 75 40 31

2 a 12 60 35 100 55 120

2.4.4. Sistemas de tratamento para reuso

Um exemplo de tratamento dos efluentes sanitários é feito com um tanque

séptico para o tratamento primário e físico-biológico, filtro biológico anaeróbio para o

tratamento secundário e físico-biológico também e finalizando em um tanque de

desinfecção ou clorador para o tratamento químico e terciário dos efluentes. Porém,

como este sistema de tratamento não garante a completa eliminação de poluentes,

como coliformes fecais e elementos orgânicos presentes em abundância nos dejetos

do vaso sanitário, este deverá possuir tanques diferenciados para o tratamento, sem

poder ser utilizado no reuso de água devido a este risco.

O reuso de água está bastante evoluído em países como Japão, Estados

Unidos, Austrália, Alemanha e Singapura. No Japão, estão construindo diversos

prédios onde as águas servidas, isto é, as águas de lavatórios, torneiras, máquinas de

lavar roupa, com exceção das águas de bacias sanitárias e de pias de cozinha, são


_________________________________________________________________________

36

reaproveitadas e juntadas à água de chuva. Todas as bacias sanitárias possuem

alimentação com água não-potável de chuva e servida (TOMAZ, 2003).

Segundo Maciel (2003), um sistema eficiente de tratamento de efluentes para

posterior reaproveitamento consiste em um tratamento biológico por zona de raízes.

Deve-se separar os efluentes do vaso sanitário dos demais devido ao fato destes

possuírem elementos impróprios para consumo em alta concentração e de tratamento

mais complexo para serem reaproveitados.

Após separação, os efluentes reaproveitáveis, passam por um tanque de zona

de raízes onde a vazão ocorre por gravidade através de um leito filtrante. Os efluentes

entram em contato com raízes de plantas que liberam oxigênio, por exemplo, Junco

(Zizanopeia banarientais brás.) e desenvolvem bactérias hospedeiras que alimentam a

vegetação e reduzem a carga orgânica dos efluentes. O leito é formado por diversas

camadas, sendo a primeira de casca de arroz ou serragem, intercalada por camadas

de areia e saibro. Abaixo se encontra uma camada de seixo rolado e mais a fundo

pode-se encontrar seixos e cascalho ou cascas de ostras. Segundo Souza (2003), nas

cascas de ostras existe carbonato de cálcio que possui alto poder de absorção de

fósforo, abundante em esgotos domésticos.

Na saída do tanque de zona de raízes, os efluentes passam por um filtro para

eliminar resíduos ainda existentes para posterior armazenamento e reuso em pontos

de consumo onde não há necessidade de água potável.

A Figura 2.9 demonstra como devem ser constituídas as camadas da zona de

raízes e alguns detalhes construtivos.

Figura 2.9 – Zona de raízes (Maciel, 2003).


_________________________________________________________________________

37

Foi realizado por Mieli (2001), um estudo em 20 residências unifamiliares na

cidade de Bom Jesus de Itabapoana no estado do Rio de Janeiro, para o reuso de

águas servidas provenientes dos chuveiros, lavatórios, tanques de roupa e máquinas

de lavar. Os efluentes são captados por prumadas independentes de esgotos e

enviados a um sistema de pré-tratamento para serem reutilizados em descarga dos

vasos sanitários, lavagens de pisos, carros e irrigação de jardins. O sistema de pré-

tratamento é composto por:

1) Caixa de retenção de sólidos;

2) Um reservatório de águas servidas;

3) Um filtro com a função de eliminar as impurezas existentes nas águas

servidas. Este filtro é composto pelas seguintes camadas:

- fundo falso com aberturas de 2 cm, espaçadas de 15 em 15 cm, com

laje de 5 cm afastada de 15 cm do fundo;

- 20 cm de brita nº 1;

- 20 cm de brita zero;

- 30 cm de areia grossa lavada;

- 30 cm de areia fina lavada;

- 20 cm de carvão;

4) Um reservatório inferior de água tratada, onde as águas servidas realizam,

após filtração, a desinfecção (cloração) para posterior elevação ao

reservatório superior;

5) Elevação de água através de moto-bomba do reservatório inferior para o

superior;

6) Reservatório superior de água de reuso, entre este reservatório e o barrilete

de água potável existe um sistema de “BY-PASS”. Neste sistema, há um

registro de gaveta, uma válvula de retenção e uma torneira de bóia,

instalados de maneira a não permitir o contato entre a água potável e a

reciclada.

Caso falte água no reservatório de água de reuso, que alimenta as descargas

dos vasos sanitários e lavagens em geral, este será suprido por água potável.

Verificou-se, com este esquema de reuso de água, que a média de redução de

consumo de água tratada por residência foi de 37,5%.

Capítulo 3. Metodologia

_________________________________________________________________________

38

3. Metodologia

3.1. Introdução

Após a verificação, no capítulo anterior, dos problemas causados ao meio

ambiente, seja através do desperdício ou do descaso aos recursos naturais, seria

contraditório não se adotar, para a realização deste trabalho, esquemas eficientes,

econômicos e que preservem o meio ambiente. É então tomado como meta, na

elaboração dos projetos luminotécnico e hidro-sanitário presentes neste trabalho, a

sustentabilidade das edificações, promovendo desta maneira o zelo à natureza e o

favorecimento à economia financeira.

Com relação ao projeto elétrico de edificações, o Engenheiro Civil tem

atribuição de projetar apenas para baixas tensões (potência instalada abaixo de 75

kW). Por este motivo não será realizado, neste trabalho, o projeto elétrico.

3.2. Objeto de estudo - Centro de Cidadania Campeche

Os projetos aqui elaborados são aplicáveis ao Centro de Cidadania Campeche,

o qual foi idealizado e arquitetonicamente projetado no ano de 2002 pelas então

acadêmicas do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Santa

Catarina, Beatriz Francalacci da Silva, Elizângela Martins de Almeida e Gisela Barcellos

de Souza. A Figura 3.1 mostra um croqui de implantação da edificação e destaca, em

azul, as edificações estudadas neste trabalho.

Figura 3.1 – Croqui de implantação.


_________________________________________________________________________

39

O centro de Cidadania Campeche trata-se de um projeto social para a praia do

Campeche. O terreno escolhido para a implantação desse projeto, um antigo campo

de pouso da Base Aérea que hoje é apropriado como um parque seco, está situado no

encontro da Avenida Pequeno Príncipe com a Servidão Dionízio Raphael Ignácio. O

local de implantação do projeto é uma porção deste terreno original que foi

desmembrada. Este é compreendido como um espaço de transição entre o bairro e o

parque, criando, através da mistura de usos e dos espaços públicos que conforma,

uma centralidade para o Campeche.

A edificação proposta divide-se em duas alas com ruas internas e usos voltados

tanto para estas quanto para as fachadas externas. Na ala noroeste concentram-se as

atividades de mercado e comércio. Já na nordeste, estão os setores de apoio à

população (como centro de saúde e usos que permitem acesso direto da comunidade

à serviços administrativos e de empresas de infra-estrutura urbana) e culturais (salas

para oficinas de artes, salão de festas para a comunidade e sala de jogos).

As Figuras 3.2 e 3.3 apresentam perspectivas da edificação através de maquete

eletrônica.

Figura 3.2 – Centro de Cidadania Campeche – vista sul.

Figura 3.3 – Centro de Cidadania Campeche – vista norte.


_________________________________________________________________________

40

3.3. Projeto luminotécnico

A escolha dos equipamentos de iluminação é baseada principalmente na

economia e na vida útil que estes oferecem. Tanto lâmpadas como luminárias e

reatores devem ser escolhidos buscando-se o máximo em eficiência energética.

Entretanto, estes aparelhos não devem deixar a desejar no que diz respeito a uma

iluminação de qualidade.

3.3.1. Iluminação interna

Para a iluminação interna dos ambientes, o projeto luminotécnico foi elaborado

através da aplicação do método dos lúmens. Para que se torne possível o uso do

método dos lúmens, faz-se necessário conhecer os seguintes fatores:

Dimensões do ambiente a ser iluminado;

Altura e localização da superfície de trabalho;

Refletância de paredes, piso e teto;

Tipo de atividade a ser desenvolvida;

Fluxo luminoso da lâmpada a ser utilizada;

Coeficiente de utilização da luminária a ser utilizada;

Condições de higiene do ambiente e o intervalo de limpeza.

Primeiramente é calculado o índice de ambiente (K), determinado através da

equação 3.1.

K = C x L__ (3.1)

(C+L) x h

Onde:

C é o comprimento do ambiente [m];

L é a largura do ambiente [m];

h é a altura entre as luminárias e a superfície de trabalho [m].

Na seqüência pode-se calcular o fluxo luminoso desejado (Φdesejado), dado pela

equação 3.2.

Φdesejado = A x E__ (3.2)

Cut x Fd

Onde:

A é a área do ambiente [m];


_________________________________________________________________________

41

E é a iluminância desejada na superfície de trabalho [lúmen/m²]. Para este trabalho

as iluminâncias desejadas foram obtidas através de valores fornecidos pela NBR-5413

(ABNT, 1992);

Cut é o coeficiente de utilização. Este coeficiente é fornecido em catálogos técnicos

dos fabricantes de luminárias. Para sua obtenção é necessário conhecer o índice de

ambiente e as refletâncias de teto, paredes e piso;

Fd é o fator de depreciação. Este fator está relacionado com período de limpeza do

sistema de iluminação como também do grau de higiene do ambiente. Dentre diversos

autores que sugerem diferentes fatores de depreciação, escolheu-se, para este

trabalho, o fator de depreciação segundo Smit (1964), que pode ser encontrado no

Anexo A.

Finalmente, pode-se chegar ao número de luminárias (N) necessárias para

cada ambiente através da equação 3.3.

N = Φdesejado/Φlumin (3.3)

Onde:

N é o número de luminárias.

Φdesejado é o fluxo luminoso desejado [lm].

Φlumin é o fluxo luminoso das lâmpadas utilizadas em cada luminária [lm/luminária].

3.3.2. Iluminação externa

O método “ponto a ponto” seria o mais adequado para o dimensionamento da

iluminação externa. Contudo, devido a praticidade e a insuficiência de tempo, utilizou-

se, para o dimensionamento da iluminação externa (corredores e alas que possuem

teto e não necessariamente paredes), o método dos lúmens, seguindo o mesmo

procedimento do item anterior. Porém, para que se tornasse possível a realização dos

cálculos, os ambientes externos foram considerados como sendo internos, só que com

baixos valores de refletância para tetos, paredes e pisos.

3.4. Iluminação natural

Para obter-se economia em energia elétrica, será tirado proveito da iluminação

natural. Para tanto, as luminárias, dentro dos recintos, deverão ficar dispostas

paralelamente as janelas e possuir interruptores individuais ou por fila de luminárias

paralelas a janela. Desta forma, quando a luz natural, que penetra nos ambientes

através das janelas, suprir as necessidades de iluminância em determinados locais dos


_________________________________________________________________________

42

recintos (próximos as janelas), será desnecessário fazer-se uso de iluminação artificial

nestes pontos.

3.5. Projeto hidráulico

A elaboração do projeto hidráulico é caracterizada basicamente em quatro

passos:

Concepção - é a análise dos diversos aspectos envolvidos no projeto;

Demanda - consiste em determinar as vazões necessárias nos trechos das

tubulações;

Dimensionamento - é a determinação dos diâmetros das tubulações que

satisfaçam as vazões necessárias;

Comunicação – é a elaboração das instruções técnicas, escritas e gráficas,

necessárias a execução do projeto.

Fazendo-se uso de água potável e não potável (pluvial e reuso) para o

abastecimento dos diferentes pontos de consumo de água presentes no Centro de

Cidadania Campeche, existe a necessidade de definir qual tipo de água será utilizada

em cada um deles. Desta forma, pode-se estimar a porcentagem de cada tipo de água

que será necessária para atender o consumo diário da edificação. Esta estimativa,

apresentada na Tabela 3.1, é baseada na Tabela 2.10, obtida através de Kammers

(2004), que é o único estudo realizado para a determinação do uso final de água em

edificações, semelhantes ao em questão, para a cidade de Florianópolis.

Tabela 3.1 - Estimativa de consumo de cada tipo de água.

Dispositivo hidro-sanitário Tipo de águaPercentual de consumo

total diário (%)

Torneira de lavatório Potável 15

Torneira de limpeza e jardim Pluvial 5

Torneira de cozinha Potável 10

Mictório Reuso 30

Vaso sanitário Reuso 40

Portanto, de acordo com a Tabela 3.1, a porcentagem final do consumo diário

de água potável é de 25% (torneira de lavatório + torneira de cozinha); de reuso,

70% (mictório + vaso sanitário); e pluvial, 5% (torneira de limpeza e jardim). Para a

estimativa inicial de consumo, o uso da água pluvial será considerado somente nas

torneiras de limpeza e jardim. Caso haja a necessidade de aproveitamento da água

pluvial nos dispositivos hidro-sanitários atendidos em princípio pela água de reuso, em

razão da falta desta última, será preciso estimar este novo panorama de consumo.


_________________________________________________________________________

43

3.5.1. Consumo diário

O consumo diário (CD), que é um valor referente à classificação da edificação,

é dado pela equação 3.4.

CD = P x C (3.4)

Onde:

CD é o consumo diário [litros/dia];

P é a população da edificação [pessoas];

C é o consumo para cada tipo de edificação [litros/pessoa.dia];

Os valores de P e de C são obtidos através do Código de Obras da Prefeitura Municipal

de Florianópolis.

3.5.2. Diâmetros das tubulações

Na inexistência de uma norma aprovada para o dimensionamento das

tubulações que atendem os dispositivos hidro-sanitários, para água de chuva e de

reuso, será utilizada a mesma norma para o dimensionamento das tubulações de água

potável, a NBR 5626 (ABNT, 1998). O dimensionamento das tubulações é efetuado

através do critério do consumo máximo provável. Na aplicação deste critério é

utilizado o método da soma dos pesos.

Este método estabelece um peso para cada aparelho hidro-sanitário. Para se

determinar a vazão (Q) e o diâmetro nominal (DN) de dado trecho da tubulação,

utiliza-se um ábaco (Anexo B), entrando-se com o valor do somatório de pesos (ΣP)

correspondente a este trecho.

Posteriormente, deve-se verificar a velocidade da água na tubulação, sendo

que esta não pode ultrapassar o valor de 3 m/s. A velocidade da água é obtida através

do ábaco de Fair-Whippel-Hsiao, presente no Anexo C. Caso a velocidade resulte em

um valor acima do permitido, deve-se aumentar o diâmetro da tubulação para reduzi-

la.

Por fim, analisa-se a pressão, que deve estar dentro dos seguintes limites:

Limite superior – a pressão estática deve ficar abaixo de 40 mca ou 400

kPa;

Limite inferior – a pressão dinâmica deve ser superior a 0,5 mca ou 5 kPa.

3.6. Projeto sanitário

O projeto sanitário é idealizado em três partes:


_________________________________________________________________________

44

Concepção – serve para a identificação dos pontos geradores dos diferentes

tipos de esgoto (águas servidas, águas negras ou imundas e águas com

gordura); definição e posicionamento dos desconectores (sifões, caixas

sifonadas, ralos sifonados e caixas retentoras); definição do sistema de

ventilação; posicionamento do tubo de queda; definição do acesso a

tubulação e definição do destino do esgoto;

Dimensionamento – consiste em determinar os diâmetros capazes de

proporcionar a vazão necessária;

Comunicação – consiste na elaboração das instruções técnicas escritas e

desenhadas necessárias para a execução do projeto.

Para a elaboração do projeto sanitário é utilizada a NBR 8160 (ABNT, 1983).

Como será feito reuso das águas servidas (item 3.8), existirão duas redes de

tubulações de esgoto. Uma que conduz os dejetos a um tanque séptico e a outra a um

sistema de tratamento para reuso da água. A Tabela 3.2 apresenta o destino da água

dos diferentes dispositivos hidro-sanitários e as porcentagens que serão utilizadas nos

cálculos de dimensionamento da rede de esgoto e do sistema de reuso. Tais valores,

como foi explicado no item 3.6, vêm de Kammers (2004).

Tabela 3.2 – Dispositivos hidro-sanitários – destino e consumo da água

Dispositivo hidro-sanitário Destino Percentual de consumo

total diário (%)

Torneira de lavatório Sistema de reuso 15

Torneira de pia de cozinhaCaixa de gordura +

tanque séptico10

Mictório Sistema de reuso 30

Vaso sanitário Tanque séptico 40

Conforme a Tabela 3.2, 50% da água consumida diariamente tem como destino

o tanque séptico (vaso sanitário e pia de cozinha). No caso das torneiras de pia de

cozinha, parte da água é usada para consumo humano (preparação de alimentos).

Porém, para ficar a favor da segurança, considera-se que toda a água vai para a rede

de esgoto. Ao sistema de tratamento, para posterior reutilização, serão enviados 45%

da água utilizada (torneira de lavatório e mictório). Os 5% restantes em relação ao

consumo total diário, referem-se a água utilizada para limpeza e rega de jardins.


_________________________________________________________________________

45

3.6.1. Dimensionamento das tubulações

A definição dos diâmetros a serem adotados para as tubulações é feita através

das Unidades Hunter de Contribuição (UHC). Neste método, 1 UHC corresponde a

vazão de 28 l/min (ABNT, 1983). Deste modo, dimensionam-se as tubulações dos

ramais de descarga, ramais de esgoto, tubos de queda, coletores e subcoletores,

ramais de ventilação e colunas de ventilação.

3.6.2. Caixas de inspeção e de gordura

As caixas de inspeção e de gordura devem apresentar as dimensões e detalhes

construtivos expostos no capítulo anterior.

3.6.3. Tanque séptico

O projeto do tanque séptico segue a NBR 7229 (ABNT, 1993).

Através da equação 3.5 pode-se calcular o volume útil de um tanque séptico.

Vu = 1000 + N x (C x T + K x Lf) (3.5)

Onde:

Vu é o volume útil, sendo que o mínimo é de 1250 litros;

N é o número de pessoas ou unidades de contribuição;

C é a contribuição de despejos [litros/pessoa.dia];

T é o período de detenção [dias];

K é a taxa de acumulação de lodo digerido em dias, que varia conforme a temperatura

média do mês mais frio e o intervalo entre limpezas do tanque;

Lf é a contribuição de lodo fresco [litros/pessoa.dia] ou [litros/unidade.dia], que

depende da ocupação da edificação, variando entre permanente e temporária.

Todos os valores das variáveis são obtidos na NBR 7229 (ABNT, 1993).

Existe a possibilidade de redução do volume do tanque séptico em função do

que foi apresentado pela Tabela 3.2. Para isto, basta reduzir a contribuição de

despejos (C) em 50%, pois a água utilizada em mictórios e lavatórios (45%) será

destinada ao sistema de reuso e a água utilizada em torneiras de limpeza e jardim

(5%) será perdida para o meio.


_________________________________________________________________________

46

3.6.4. Sumidouro

O projeto do sumidouro segue as disposições da NBR 13969 (ABNT, 1997).

A Equação 3.6 apresenta como deve ser calculada a área de infiltração

necessária para o sumidouro.

A = V/Ci (3.6)

Onde:

A é a área de infiltração necessária, para o sumidouro [m²];

V é o volume de contribuição diária [litros/dia];

Ci é o coeficiente de infiltração [litros/m².dia]. Este coeficiente é obtido através de

ensaio descrito na NBR 13969 (ABNT, 1997).

Para o cálculo final da área do sumidouro também existe a possibilidade de

redução de seu valor, devido a mesma justificativa dada no item anterior. Porém, aqui

se reduz em 50% o valor do volume de contribuição diária (V).

3.7. Projeto de aproveitamento de águas pluviais

Na inexistência de uma norma aprovada a respeito de projetos de

aproveitamento de águas pluviais, faz-se uso da NBR 10844 (ABNT, 1989) para

dimensionar as calhas e tubulações que servem para encaminhar a água da chuva dos

telhados e terraços da edificação ao reservatório inferior, localizado no nível do solo.

Para o deslocamento da água do reservatório inferior a um outro superior é utilizada

bomba hidráulica de recalque, dimensionando-se este sistema, como especifica o item

3.6.2. Já no dimensionamento da tubulação que vai do reservatório superior aos

pontos de utilização da água de chuva, faz-se uso da NBR 5626 (ABNT, 1998), como já

explicado no item 3.6.1.

3.7.1. Dimensionamento das calhas

Primeiramente deve-se obter a vazão de projeto, calculada através da equação 3.7.

Q = I x A (3.7) 60

Onde:

Q é a vazão de projeto [litros/min];

A é a área de contribuição [m²];

I é a intensidade pluviométrica [mm/h];


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47

O procedimento de cálculo das áreas de contribuição (telhados e terraços

presentes na edificação) e o valor da intensidade pluviométrica, obtida através da

tabela denominada “Chuvas Intensas do Brasil”, são encontrados na NBR 10844

(ABNT, 1989).

As calhas adotadas foram as de alumínio com seções quadradas.

Para dimensionar as calhas usa-se a fórmula de Manning-Strickler, mostrada

na equação 3.8.

Q = K x S x RH2/3 x i1/2 (3.8)

n

Onde:

Q é a vazão da calha [litros/min] que deve ser igual ou superior a vazão de projeto;

S é a área molhada [m²];

n é o coeficiente de rugosidade em função do material da calha;

RH é o raio hidráulico [m];

i é a declividade da calha [m/m];

K é um coeficiente para conversão de unidades, sendo seu valor igual a 60.000.

3.7.2. Dimensionamento dos condutores verticais

O diâmetro dos condutores verticais é obtido através de ábaco (presente na

norma), usando-se como dados de entrada a vazão de projeto (Q) [litros/min], a

altura da lâmina d’água na calha (H) [mm] e o comprimento do condutor vertical (L)

[m]. O diâmetro mínimo deve ser de 75 mm.

3.7.3. Dimensionamento dos condutores horizontais

O diâmetro dos condutores horizontais é obtido diretamente de uma tabela,

presente na NBR 10844 (ABNT, 1989), tendo que, para isso, conhecer a rugosidade

(n), a inclinação (i) e a vazão necessária do condutor.

3.7.4. Filtros

A eliminação dos resíduos grosseiros que se juntam ao fluxo da água da chuva

será dada através da instalação de grelhas na junção das calhas com os condutores

verticais. Para a remoção de resíduos menores, haverá um filtro anterior ao

reservatório inferior composto por grades seqüenciais que vão tendo seus

espaçamentos de malhas diminuídos na direção em que a água flui, obstruindo a


_________________________________________________________________________

48

passagem de resíduos. Estas malhas estarão localizadas em uma caixa de inspeção e

deverão ser limpas com freqüência.

3.7.5. Dimensionamento do reservatório

Para estipular o volume necessário do reservatório de água pluvial, faz-se uso

das planilhas de cálculo (algoritmos) do programa computacional Netuno (NETUNO,

2004). Este programa tem por objetivo determinar o potencial de economia de água

tratada através do aproveitamento de água pluvial.

O Netuno apresenta, também, como resultado da simulação, os percentuais de

números de dias do ano em que a água pluvial coletada atende completamente as

necessidades diárias de água pluvial, atende parcialmente essas necessidades e

quando não atende as necessidades diárias, ou seja, quando o reservatório de água

pluvial encontra-se completamente vazio. Como forma de comparação, é apresentado

volume de água pluvial extravasado (não aproveitado) ao longo do ano. Os índices

pluviométricos, usados para o dimensionamento e presentes nas planilhas de cálculo

do programa, são relativos aos anos de 2001, 2002 e 2003, para a região de

Florianópolis.

Este programa, desenvolvido para fins residenciais, prevê que 50% dos usos

finais de água nas edificações podem ser atendidos com água pluvial. Caso este

percentual seja diferente do estimado para o Centro de Cidadania Campeche, ele

deverá ser alterado nas planilhas de cálculo do programa.

3.7.6. Pontos atendidos

Os pontos atendidos com água pluvial serão as torneiras destinadas a lavagem

de piso e irrigação de jardins. Nestas torneiras deverão existir avisos que indiquem a

proibição do consumo humano da água por elas disponibilizada. Mictórios e vasos

sanitários também serão atendidos com água pluvial quando ocorrer falta de água de

reuso.

3.8. Reuso de água

Outro meio a ser projetado para o aproveitamento de água para fins não

potáveis será o de reuso. Como já foi mencionado anteriormente, as águas servidas

nos lavatórios e mictórios serão reutilizadas. Já os pontos atendidos com a água de

reuso serão os mictórios e os vasos sanitários. Após ser utilizada nos lavatórios e

mictórios, a água passará por um tratamento e será armazenada em um reservatório


_________________________________________________________________________

49

inferior. Do reservatório inferior a água será conduzida a um outro reservatório

superior.

3.8.1. Tratamento

O tratamento adotado para a desinfecção da água será o da zona de raízes. A

aplicação deste sistema é baseada nos métodos da Secretaria Municipal do Meio

Ambiente de Niterói, do Centro Federal de Tecnologia do Paraná (Cefet/PR) e da

Fundação 25 de Julho, de Joinvile. O dimensionamento do tanque, que deve ser

retangular, é dado pela taxa de aplicação do sistema que é de 0,24 m³/m².dia. Ou

seja, é necessário 1 m² de área de tanque para o tratamento de 0,24 m³ de efluente

em 1 dia. Portanto, para obter-se o valor da área necessária, basta dividir 14,715 m³,

que corresponde a 45% do consumo diário de água destinados ao sistema de reuso,

por 0,24 m³/m².dia. A relação entre largura e comprimento deve obedecer a razão de

no mínimo 1 e no máximo 1/1,5. A altura adotada para o tanque é de 60 cm. O

volume diário tratado de esgoto será igual a 90% do volume de efluentes recebidos

(14.715 litros) pela zona de raízes por dia. Essa minoração em 10% deve-se a perda,

por absorção, de parte dos efluentes pelas raízes da plantas do tanque.

A espécie vegetal a ser utilizada é uma espécie de junco (Zizanopsis

bonariensis brás.), uma planta testada em pesquisa realizada pela Fundação

Municipal 25 de Julho de Joinvile. As paredes e o fundo do tanque da zona de raízes

serão em concreto, sendo que estes devem ser impermeabilizados para impedir o

contato dos efluentes com o solo. Sua maior dimensão deverá apresentar declividade

de 0,5%.

3.9. Reservatórios

Como o abastecimento da edificação será dado através de três fontes

diferentes de captação de água, haverá a necessidade de três reservatórios, um para

cada tipo. Cada um destes reservatórios será dividido em superior e inferior. Os

reservatórios superiores estarão localizados no topo do mirante presente na

edificação. A soma de seus volumes não deverá ultrapassar 20.000 litros, por questão

de carga máxima estimada para a estrutura do mirante. Os reservatórios inferiores

serão construídos no nível do solo (enterrados). Todos os reservatórios serão de

concreto armado.

A Figura 3.4 apresenta, de forma simplificada, um esquema geral dos

reservatórios.


_________________________________________________________________________

50

BHBH

RI-AP

4

RS-AP

RI-AR

BH

1

RI-APL

2 3

5

RS-APL

6

RS-AR

Figura 3.4 – Reservatórios

As siglas e números da figura 3.4 significam:

RI: reservatório inferior;

RS: reservatório superior;

AP: água potável;

APL: água pluvial;

AR: água de reuso;

BH: bomba hidráulica de recalque;

1: vem da companhia de abastecimento de água local;

2: vem da coleta de água de chuva;

3: vem do sistema da zona de raízes;

4: vai para torneiras de lavatório e de cozinha;

5: vai para torneiras de limpeza e jardim;

6: vai para vasos sanitários e mictórios.

A comunicação entre os reservatórios deve seguir o esquema apresentado na

Figura 3.4. O controle dos abastecimentos deverá ser feito através de bóias elétricas.

À medida que a água dos reservatórios superiores for sendo consumida, é enviada, a

estes, água dos reservatórios inferiores. Quando faltar água de reuso, seu reservatório

superior será abastecido pela água vinda do reservatório superior de água pluvial.

Caso falte água pluvial, será disponibilizada água potável para o abastecimento do

reservatório superior de água pluvial. Para facilitar a passagem de água entre os

reservatórios, estes deverão estar posicionados em diferentes níveis de altura. Estas

ligações existentes entre os reservatórios devem possuir válvulas de retenção de

fluxo, que só permitem a passagem de água em uma das direções.


_________________________________________________________________________

51

Todos os reservatórios devem possuir tubulação de extravasamento, que, em

caso de defeitos no sistema de controle do abastecimento (bóias), dirija a água a uma

sarjeta. Para que se possa perceber a existência de alguma irregularidade, o

extravasamento da água à sarjeta, que, por sua vez, deve conduzir a água à rede

pública de água pluvial, deve ser visível.

3.9.1. Dimensionamento do conjunto elevatório

Para que seja possível o envio de água dos reservatórios inferiores aos

superiores deve existir um conjunto elevatório à base de bomba hidráulica de

recalque. A Figura 3.5 apresenta um desenho esquemático de como deve ser o

conjunto elevatório.

Figura 3.5 – Conjunto elevatório


_________________________________________________________________________

52

3.9.1.1. Tubulação de recalque

Para o cálculo do diâmetro da tubulação de recalque é utilizada a fórmula de

Forschheimmer, denotada pela equação 3.9.

DR=1,3 x Q1/2 x (h/24)1/4 (3.9)

Onde:

DR é o diâmetro do recalque [m];

Q é a vazão de recalque [m³/s];

h é o número de horas de funcionamento da bomba hidráulica de recalque por dia.

3.9.1.2. Tubulação de sucção

Não há cálculos para o dimensionamento da tubulação de sucção. Adota-se o

diâmetro comercialmente disponível, imediatamente superior ao diâmetro do recalque.

3.9.1.3. Extravasores

Tanto no reservatório inferior como no superior, os extravasores não precisam

ser dimensionados. Adota-se para estes um diâmetro comercial imediatamente

superior ao diâmetro da alimentação dos reservatórios.

3.10. Índices de Economia

A fim de se obter os potenciais de economia provenientes da aplicação dos

sistemas presentes nos projetos elaborados neste trabalho, será feito o seguinte:

Para avaliar o potencial de economia em iluminação obtido com o sistema

energeticamente eficiente elaborado para o projeto luminotécnico, as

potências instaladas em alguns ambientes serão comparadas com as

potências instaladas, nesses mesmos ambientes, caso eles fossem

dimensionados de forma a gerar um sistema energeticamente ineficiente;

No caso do projeto hidro-sanitário, será verificado o potencial de economia

de água potável obtida em função da adoção dos sistemas de

aproveitamento de água pluvial e de reuso de água servida. Para isto, serão

comparados os volumes de água potável, necessários para atender o

consumo diário da edificação, com e sem a adoção dos sistemas de

economia de água.


_________________________________________________________________________

53

3.11. Manual de Uso da Edificação

Com o intuito de garantir economia de água e energia na edificação, será

elaborado o Manual de Uso da Edificação. Este manual apresentará a forma e o porquê

de como foram planejadas as instalações hidro-sanitárias e luminotécnicas. Trará,

também, dicas e instruções direcionadas aos usuários e ao zelador da edificação

mostrando o que se espera deles para a obtenção de uma edificação que colabore com

a preservação do meio ambiente e que gere baixas despesas financeiras com energia

e água.

Capítulo 4. Resultados

_________________________________________________________________________

54

4. Resultados

4.1. Introdução

Neste capítulo encontram-se os resultados alcançados para a elaboração dos

projetos luminotécnico e hidro-sanitário do Centro de Cidadania Campeche. Tais

resultados foram obtidos de acordo com a metodologia proposta no capítulo anterior,

estando essa, por sua vez, fundamentada na revisão bibliográfica contida no capítulo

2.

Os projetos luminotécnico e hidro-sanitário, por completo, podem ser

encontrados no CD que acompanha este trabalho. Para a visualização dos arquivos

contidos no CD, faz-se necessária a instalação de um programa (AutoDesck Express

Viewer), também presente no CD. Serão apresentadas neste capítulo, como forma de

demonstrar a obtenção dos resultados, pequenas partes dos projetos que se

assemelham ao todo e alguns detalhes construtivos.

4.2. Projeto luminotécnico

4.2.1. Ambientes internos

Para o uso na iluminação geral dos ambientes internos, optou-se pela luminária

TBS 020 da Philips, analisada através de catálogos técnicos eletrônicos no website da

empresa fabricante (<http://www.luz.philips.com.br>). Dentre as diversas versões

existentes neste grupo foi escolhida a RA (refletor aberto). Esta luminária tem seu

refletor em alumínio anodizado, polido e brilhante e não possui aletas. Este sistema

caracteriza-se pelo alto rendimento sendo ideal para áreas de tarefas simples.

A escolha da lâmpada é influenciada pela luminária adotada. As lâmpadas

compatíveis com a luminária TBS020 são as fluorescentes tubulares de TLDRS 32W,

também do mesmo fabricante da luminária. Estas lâmpadas são indicadas para locais

onde existe a necessidade de boa qualidade de luz aliada a economia de energia. A

Figura 4.1 apresenta uma imagem da luminária adotada.

Figura 4.1 – Luminária RA e lâmpada fluorescente tubular.


_________________________________________________________________________

55

O índice de reprodução de cores (IRC) deste tipo de lâmpada é igual a 85.

Conforme Philips (1993), é recomendado o uso de aparência de cor intermediária,

para este valor de IRC, nos diferentes tipos de ambientes da edificação em estudo.

Para iluminâncias requeridas menores que 500 lux, caso presente, também é

recomendado o uso de aparência de cor intermediária, levando a uma escolha de

temperatura de cor igual a 4000K. Portanto, a lâmpada adotada é a TLDRS 32W, com

fluxo luminoso de 2700 lm.

Os valores estipulados para a refletância de teto, parede e piso dos ambientes

internos são, respectivamente, 70, 50 e 20. Não foram considerados valores maiores,

devido a provável colocação de móveis e objetos nas superfícies, principalmente nas

paredes. O valor do fator de depreciação, segundo adotado é de 0,9 (SMIT, 1964);

este valor é usado para ambientes considerados limpos e onde haja a limpeza das

luminárias e lâmpadas pelo menos uma vez por ano.

Os reatores adotados são os eletrônicos com fator de fluxo de luminosidade

igual a 1 e perda de carga nula. Este tipo de reator reduz em até 20% o consumo de

energia comparando-se aos reatores convencionais.

4.2.2. Banheiros e corredores

Para corredores, banheiros e ambientes com menos de 10 m² de área (tais

como alguns recintos do centro médico) optou-se pelo uso da lâmpada fluorescente

compacta integrada Universal de 20W, da Philips. Esta lâmpada está disponível na

versão de 20W, que é equivalente às lâmpadas incandescentes de 75W em 127V e

100W em 220V. Ela tem acendimento instantâneo e consome 80% menos energia que

suas equivalentes.

A luminária usada para este tipo de lâmpada, mostradas na Figura 4.2, é a de

embutir FBN 150, também da Philips e com refletor em alumínio. Para o

dimensionamento, como não foi encontrado catálogo técnico para este tipo de

luminária, faz-se uso da mesma tabela de coeficientes de utilização das luminárias

TBS020 RA. Porém, adotam-se baixos valores de refletância para tetos, paredes e

pisos, em função da segurança.

Figura 4.2 – Luminária FBN 150 e lâmpada fluorescente compacta integrada.


_________________________________________________________________________

56

4.2.3. Iluminâncias e potências instaladas

O Centro de Cidadania Campeche apresenta diversos tipos de ambientes. Estes

ambientes têm diferentes dimensões e finalidades de uso, requerendo, desta maneira,

diferentes valores de iluminância. A Tabela 4.1 apresenta dados de alguns ambientes

com diferentes finalidades e atividades desenvolvidas. Percebem-se, nela, as

diferentes dimensões e iluminâncias desejadas para cada ambiente. Como o reator

apresenta fator de fluxo luminoso igual a 1 e perda de potência nula, a potência

instalada, por luminária, do conjunto reator mais lâmpada é igual à potência instalada

da lâmpada. A Tabela 4.2 traz os resultados obtidos para o projeto luminotécnico dos

ambientes apresentando o número de luminárias, potência instalada, densidade de

potência instalada e as iluminâncias no início de uso ou após limpeza dos

equipamentos de iluminação e iluminância após 12 meses de uso dos equipamentos.

Tabela 4.1 – Projeto luminotécnico (dados dos ambientes).

Ambiente C (m) L (m) h (m) A (m²) PIL (W) E (lux)

Loja 7,35 7,35 2,4 54,02 2x32 300

Mini-Mercado 7,35 7,35 2,4 54,02 2x32 400

Pintura 7,35 7,35 2,5 54,02 2x32 400

Lanchonete:

Cozinha

Geral

3,65

5,29

1,61

3,65

2,4

2,4

5,88

19,31

2x32

2x32

500

250

Onde:

C é o comprimento.

L é a largura;

h é altura entre a luminária e a superfície de trabalho;

A é a área;

PI é a potência instalada por luminária;

E é a iluminância desejada;

Tabela 4.2 - Projeto luminotécnico (resultados para cada ambiente).

Ambiente K Cut N PI (W)DPI

(W/m²)

Enovo

(lux)

E12meses

(lux)

Loja 1,53 0,584 6 384 7,1 350,3 315,2

Mini-Mercado 1,53 0,584 8 512 9,5 467,0 420,3

Pintura 1,47 0,575 8 512 9,5 459,8 413,8

Lanchonete:

Cozinha

Geral

0,47

0,90

0,360

0,465

2

2

128

128

21,8

6,6

661,2

260,1

595,1

234,1


_________________________________________________________________________

57

Onde:

K é o índice de ambiente;

Cut é o coeficiente de utilização;

N é o número de luminárias;

PI é a potência instalada;

DPI é a densidade de potência instalada;

Enovo é a iluminância no ínicio de uso dos equipamentos de iluminação ou após suas

limpezas;

E12meses é a iluminância após 12 meses de uso dos equipamentos, sem que estes

tenham sido limpados.

O alto valor de densidade de potência instalada em alguns ambientes, no caso

da Tabela 4.2 tem-se a cozinha da lanchonete (21,8 W/m²), é devido à pequena área

destes ambientes e ao arredondamento, para cima, dos valores calculados para o

número de luminárias.

As iluminâncias dos ambientes são calculadas a fim de se ter a iluminância

desejada aos 12 meses de uso (fator de depreciação). Porém, os valores obtidos para

este período são normalmente maiores que os desejados devido ao arredondamento

do número de luminárias para cima. Quando ocorre o contrário, como no ambiente

geral da lanchonete (Tabela 4.2), é porque o número de luminárias foi arredondado

para baixo. Não há problemas, neste caso, pois para a iluminância desejada já existe

uma margem de segurança.

O Apêndice A apresenta tabelas semelhantes às Tabelas 4.1 e 4.2, trazendo

resultados para todos os ambientes da edificação.

4.2.3. Exemplo de projeto

A Figura 4.3 mostra a planta baixa do projeto luminotécnico para o salão de

beleza presente no andar térreo da edificação. A iluminância usada para o

dimensionamento deste ambiente foi de 400 lux. Para as salas de depilação e

massagem utilizou-se, respectivamente, 350 e 200 lux.


_________________________________________________________________________

58

F

2 x 32W

E

B

A

Depilação

2 x 32W

2 x 32W

2 x 32W

Salão de belezaF

2 x 32W

J

2 x 32W

E

D

C

Massagem

2 x 32W

2 x 32W

2 x 32W

I

H

G

2 x 32W

2 x 32W

2 x 32W

J

2 x 32W

I

H

G

2 x 32W

2 x 32W

2 x 32W

Figura 4.3 – Projeto luminotécnico do salão de beleza.

Para se tirar proveito da iluminação natural, descrito no item 3.4, as

luminárias, conforme exemplo da Figura 4.1, foram dividas em grupos e nomeadas

através de letras. O número das diferentes letras corresponde à quantidade de

interruptores que devem estar presentes no ambiente. Os números posicionados

abaixo das luminárias, representadas através de retângulos, indicam a potência

existente em cada luminária. Como no exemplo, 2x32W, significa a presença de duas

lâmpadas de 32W, resultando em 64W instalados por luminária (os reatores adotados

apresentam fator de fluxo de luminosidade igual a 1 e perda de potência nula).

4.3. Projeto hidro-sanitário

4.3.1. Projeto hidráulico

A Figura 4.4 apresenta um esquema isométrico de um banheiro masculino e

parte de um banheiro feminino presente no pavimento térreo da edificação. Através

deste esquema percebe-se a existência de dois, dos três diferentes tipos de redes

para o abastecimento dos dispositivos hidro-sanitários. Os mictórios e vasos sanitários

são atendidos com água proveniente do reservatório de reuso (R); os lavatórios, com

água potável (P). Percebe-se, também, que a alimentação é feita por baixo, em razão

dos reservatórios estarem localizados em um mirante e não na própria edificação,

tornando necessária a passagem da tubulação pelo solo.


_________________________________________________________________________

59

R - 7

WC FEM. 2

PVC25mmP - 20

1"RG

1/2"

1/2"LAV

LAV1/2"25mm

25mm

LAV

25mm

WC MASC. 2

LAV

25mm

1/2"

1/2"

1/2"

LAV

LAV

25mm

25mm

25mm1"RG

1/2"MIC

1/2"MIC

1/2"VS

25mm

VS1/2"

25mm

PVC

SEM ESCALA

LEGENDA

MIC

LAV

VS

P

R

MICTÓRIO

LAVATÓRIO

VASO SANITÁRIO

COLUNA DE ÁGUA POTÁVEL

COLUNA DE ÁGUA DE REUSO

TUBULAÇÃO-ÁGUA POTÁVEL

TUBULAÇÃO-ÁGUA DE REUSO

1/2"VS

LAV1/2"

LAV1/2"

Figura 4.4 – Esquema isométrico do banheiro masculino 2.

4.3.2. Dispositivos hidro-sanitários

Os dispositivos hidro-sanitários adotados possuem as características

apresentadas na Tabela 4.3. Estes dispositivos foram escolhidos em função da redução

de consumo de água que apresentam.

Tabela 4.3 – Dispositivos hidro-sanitários.

Aparelho Características

Torneira de lavatóriofechamento automático hidromecânico e

incorporador de ar

Torneira de cozinha de mesa com bica móvel

Torneira de jardim/limpeza torneira de jardim/tanque para mangueira

Mictório sifão integrado e válvula de fechamento automático

Vaso sanitário caixa de descarga acoplada de 6 litros

4.3.3. Projeto sanitário

Na Figura 4.5 pode-se ver os detalhes da tubulação de esgoto para o mesmo

ambiente apresentado no item 4.3.1. Percebe-se os dois diferentes destinos dados as

águas servidas. A água utilizada nos mictórios e lavatórios vai para o sistema de


_________________________________________________________________________

60

tratamento de reuso e a água utilizada nos vasos sanitários vai para o tanque séptico.

No projeto, as letras r (reuso) e t (tanque séptico) nas tubulações, indicam os

diferentes destinos.

VAI À CI - 9 t

Ø75

VAI À CI - 8 r

VS VS

Ø40

Ø40

MICMIC

VAI À CI - 9 r

Ø40

WC MASC. 2

SIFÕES

Ø40

Ø50

SIFÕES

Ø40

Ø50

Ø50

Ø50

Ø100

Ø50

CV - 550mm

VS

WC FEM. 2

LEGENDA

CAIXA DE INSPEÇÃO

VASO SANITÁRIO

CAIXA SIFONADA ESPECIAL

LAVATÓRIO

MICTÓRIOMIC

LAV

VS

CI

CSE

CV COLUNA VENTILAÇÃO

SIFÕES

CSE

VAI P/ ZONA DE RAÍZESVAI P/ TANQUE SÉPTICO

Ø40SIFÕESØ40

Ø40SIFÕES

Ø40

Ø100Ø50

Figura 4.5 – Detalhe do esgoto do banheiro masculino 2.

4.3.3.1. Caixas de inspeção e gordura

Detalhes construtivos das caixas de inspeção e gordura são encontrados nas

Figuras 4.6 e 4.7, respectivamente.

SAÍDA

PAREDES DE

IMPERMEABILIZADASTIJOLO MACIÇO

ENTRADA

Planta baixa

10 1060TAMPA DE CONCRETO

IMPERMEABILIZADASTIJOLO MACIÇOPAREDES DE

PLACA DE CONCRETOIMPERMEABILIZADA

Corte

60

HERMÉTICA60

SEM ESCALA

SAÍDA

ENTRADA

Figura 4.6 – Caixa de inspeção.


_________________________________________________________________________

61

Corte Planta baixa

10

60

35

SAIDA DE ÁGUA 75mm

75 e 50 mmÁGUA C/ GORD.ENTRADA DE

10

60

10

10 60 10


10

C/ GORD. 75mm

ENTRADA DE ÁGUA

PAREDES DE

IMPERMEABILIZADASTIJOLOS MACIÇOS

PAREDES DE

IMPERMEABILIZADASTIJOLOS MACIÇOS

55

SAIDA DE ÁGUA 75mm

HERMÉTICATAMPA DE CONCRETO

SEM ESCALA

Figura 4.7 – Caixa de gordura.

4.3.3.2. Tanque séptico

Conforme a equação 3.5 e os valores abaixo apresentados, o volume útil do

tanque séptico é de 22.909 litros. Lembrando que a contribuição de esgoto (C) foi

reduzida em 50% devido à separação de parte do esgoto que vai para o sistema de

reuso. A Tabela 4.4 informa os valores de cálculo utilizados para o dimensionamento

do tanque séptico.

Tabela 4.4 – Valores de cálculo do tanque séptico.

N (pessoas) C (litros/pessoa.dia) T (dias) K Lf (litros/pessoa.dia)

654 25 0,6 105 0,2

Na Figura 4.8 pode-se analisar a planta baixa do tanque séptico, enquanto que

na Figura 4.9 encontra-se o corte da mesma, indicando os materiais e medidas que

devem ser utilizados para a sua construção.


_________________________________________________________________________

62

SEM ESCALA

Figura 4.8 – Planta baixa do tanque séptico.

SEM ESCALA

TAMPAS HERMÉTICASDE CONCRETO

SAÍDAØ100

PAREDES DE BLOCOSDE CONCRETO COM

IMPERMEABILIZAÇÃO

PLACA DE CONCRETOCOM IMPERMEABILIZAÇÃO

ENTRADAØ100

SOLO

230

72

20

10

60

15

20

77

60

Figura 4.9 – Corte do tanque séptico.

4.3.3.3. Sumidouro

A área superficial determinada para o sumidouro, conforme a equação 3.6 é de

181,7 m². Foram utilizados, no cálculo, valores iguais a 16.350 [litros/dia] para a

contribuição de esgoto (reduzido em 50% devido à separação de parte do esgoto que

vai para o sistema de reuso) e 90 [litros/m².dia] para o coeficiente de infiltração, o

qual pode ter esse valor devido ao solo arenoso onde será construído o sumidouro.


_________________________________________________________________________

63

Dividindo-se esta área para dois sumidouros quadrados, a altura e a largura

adotadas para cada um são de 2,3 e 6,0 metros, respectivamente. Resultando, dessa

forma, em uma área superficial de 182,4 m².

As Figuras 4.10 e 4.11 apresentam, respectivamente, a planta baixa e o corte

do sumidouro calculado. Nas paredes do sumidouro devem existir juntas verticais

livres entre os blocos para que o efluente consiga infiltrar no solo. Demais detalhes

construtivos e os materiais utilizados no sumidouro são apresentados nas figuras.

SEM ESCALA

ENTRADA Ø100

BRITA Nº 4

600

50

15

MANTA DEGEOTEXTILPERMEÁVEL

TAMPA HERMÉTICADE CONCRETO

Figura 4.10 – Planta baixa do sumidouro.

SEM ESCALA

BRITA Nº 4

VEM DO

NÍVEL ÁGUA

DE CONCRETO 60x60cm

GEOTEXTIL

BRITA Nº 4

MANTA DE

GEOTEXTILMANTA DE

PLACA DE CONCRETO

JUNTA VERTICAL LIVRE

PAREDES EMBLOCO DE CONCRETO

TAMPA HERMÉTICA

PERMEÁVEL

PERMEÁVEL

Ø100TANQUE SÉPTICO

Figura 4.11 – Corte do sumidouro.


_________________________________________________________________________

64

4.4. Dimensionamento das calhas

As calhas adotadas para o recolhimento da água pluvial que caem nos telhados

têm 10 cm de base e lado. Dentre todos os valores calculados, de acordo com as

equações apresentadas no item 3.7.1, este é o maior. Serão usadas somente calhas

com esta dimensão devido à praticidade executiva de instalação.

A intensidade pluviométrica usada nos cálculos é igual a 120 mm/h, que é a

recomendada pela NBR 10844 (ABNT, 1989) para a cidade de Florianópolis.

4.5. Zona de raízes

Conforme o que foi apresentado no item 3.8.1, o tanque da zona de raízes, que

será retangular, deve ter uma altura de 60 cm e área igual a 61,3 m². Sua largura e

seu comprimento adotados são 7,0 e 9,0 metros, respectivamente, resultando em

uma área de 63,0 m².

Através da Figura 4.12, pode-se analisar e verificar a altura de cada camada

que constitui a zona de raízes.

TIJOLOS MACIÇOS

REVESTIDOS DE ARGAMASSACOM IMPERMEABILIZANTE

IMPERMEABILIZAÇÃO e = 5 cm; i = 0,5%

60 cm

JUNCO

COLETADA

TIJOLOS MACIÇOSREVESTIDOS DE ARGAMASSACOM IMPERMEABILIZANTE

Zizanopsia boranienais brás.

DRENO EMPVC O 150 mm

SOLO

BASE DE CONCRETO MAGRO COM

CASCA DE ARROZ e = 5 cm

INTERCALADOS e = 60 cmSILTE E AREIA

CASCA DE ARROZ e = 5 cm

SEIXO ROLADO e = 10 cm

CASCA DE OSTRA e = 20 cm

DE ÁGUA DE REUSOVAI P/ RES. INFERIOR

DRENO EMPVC O 150 mm

SEM ESCALA

ÁGUA

Figura 4.12 – Zona de raízes em corte.


_________________________________________________________________________

65

4.6. Reservatórios

Tendo se uma população de 654 pessoas e um consumo de 50 litros por pessoa

por dia, chega-se, de acordo com a equação 3.4 a um consumo diário de 32.700 litros

por dia na edificação. A divisão deste consumo diário de água, de acordo com as

porcentagens estabelecidas na metodologia (25% potável, 5% pluvial e 70% reuso),

está presente na Tabela 4.5.

Tabela 4.5 – Volumes do consumo diário para cada tipo de água.

Tipo de água Volume de água (litros)

Potável 8.175

Reuso 22.890

Chuva 1.635

Total 32700

l

Conforme a Tabela 4.5, a quantidade de água de reuso necessária para atender

o consumo diário é de 22.890 litros. Porém, conforme dados do item 3.8.1, o volume

de água tratado pela zona de raízes por dia é igual a 13.243,5 litros. Como o volume

de água necessário é menor que o disponibilizado (faltam 9.646,5 litros) haverá a

necessidade de abastecer o reservatório de reuso com outro tipo de água. Desta

forma, quando o reservatório de água de reuso estiver vazio, ele será abastecido pelo

reservatório superior de água pluvial.

Para o reservatório de água pluvial havia sido previsto um armazenamento de

1.635 litros de água (Tabela 4.5). Entretanto, como explicado anteriormente, este

também atenderá as necessidades do consumo diário de água de reuso, e, por

conseguinte, seu volume de armazenamento deverá ser aumentado. Seu volume

passará a ser, então, igual a 11.281,5 litros, que é a soma do volume previsto para o

reservatório de água de chuva com o que falta para atender o de reuso. Porém, como

não se pode prever com exatidão o quanto e quando vai chover, deve-se adotar um

reservatório com volume maior que o necessário. Desta maneira, diminuem-se as

chances de possíveis faltas de água pluvial em períodos de baixa precipitação.

O volume de armazenamento para o reservatório de água pluvial mais coerente

(em termos de volume viável de reservatórios e economia) adotado através das

planilhas de cálculo do programa computacional Netuno (item 3.8.5) foi o de 55.000

litros. Para se chegar a este valor foram usados os seguintes dados de entrada:

Consumo per capita igual a 50 litros por pessoa por dia;

População de 654 pessoas;

Área de contribuição igual a 4.400,95 m² (telhados e terraços);

Coeficiente de perdas igual a 20% (em favor da segurança).


_________________________________________________________________________

66

O uso final de água pluvial previsto para o Centro de Cidadania Campeche

(torneiras de jardim/limpeza e complemento a mictórios e vasos sanitários)

corresponde a 34,5% do consumo diário total de água na edificação. Este, então, é o

percentual de uso final de água pluvial inserido na planilha de cálculo do Netuno,

correspondendo aos 11.281,5 litros necessários para o atendimento do consumo diário

de água pluvial da edificação.

Os 55.000 litros adotados para o volume de água pluvial garantem um

abastecimento de 60% dos 11.281,5 litros necessários. A Figura 4.13 mostra o gráfico

que indica que os volumes de reservatórios acima de 55.000 litros apresentam

pequenos aumentos na porcentagem de aproveitamento da água pluvial em relação

ao aumento do volume do reservatório.

20

30

40

50

60

70

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

Volume dos reservatórios (10³ litros)

Po

rce

nta

gem

de

ap

rov

eit

amen

to (

%)

Figura 4.13 – Porcentagem do aproveitamento de água pluvial em função do volume

do reservatório - I.

Pela Figura 4.14 verifica-se que para a água pluvial atender em mais 70% os

11.281,5 litros, fazem-se necessários volumes de reservatórios muito grandes, acima

de 100.000 litros. Para chegar aos 100% de aproveitamento da água da chuva, no

caso do atendimento dos 11.281,5 litros diários, seria necessário um reservatório de

1.200.000 litros, o que é economicamente inviável de se construir devido ao enorme

volume.


_________________________________________________________________________

67

75

50

25

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200

Volume dos reservatório (10³ litros)

Por

cent

agem

de

econ

omia

(%)

Figura 4.14 – Porcentagem do aproveitamento de água pluvial em função do

volume do reservatório - II.

Deve-se somar ao reservatório de água de chuva o volume destinado a reserva

técnica de incêndio, sendo que esta deverá estar disponibilizada no reservatório

superior. Adota-se aqui, como volume de reserva técnica de incêndio, o valor mínimo

de 5.000 litros, porém este valor deve ser calculado conforme normas do Corpo de

Bombeiros de Santa Catarina (NCBSC, 1994).

Como a água pluvial também não garante o abastecimento necessário para o

consumo diário total atribuído aos dispositivos hidro-sanitários interligados aos

reservatórios de água pluvial e de reuso, será necessário disponibilizar água potável

para estes reservatórios. Desta forma, o volume do reservatório deverá ser de 8.175

litros (Tabela 3.2), mais 40% dos 11.281,5 litros não atendidos pela água pluvial;

resultando assim em 12.687,6 litros.

Os volumes de armazenamento de água adotados para os reservatórios são

apresentados na Tabela 4.6. A divisão foi baseada no fato de que a soma dos volumes

de água nos reservatórios superiores não deve ultrapassar 20,0 m³. Desse modo, este

valor foi distribuído entre os reservatórios superiores, sendo que o de água pluvial

ficou com o maior volume devido à reserva técnica de incêndio nele encontrada.

Os reservatórios inferiores devem armazenar o restante de água que falta para

completar o total estabelecido para cada tipo de água.

Tabela 4.6 – Volume de água nos reservatórios.

Volume de água nos reservatórios (m³)Tipo de água

Total Inferiores Superiores

Potável 13,0 8,0 5,0

Pluvial 60,0 50,0 10,0

Reuso 18,0 13,0 5,0

Total 91,0 71,0 20,0


_________________________________________________________________________

68

O consumo diário de água, calculado no item 4.6, é de 32,7 m³ e o volume

total de água armazenada nos reservatórios é igual a 91,0 m³. Essa diferença de 58,3

m³ é dada em função do reservatório de água pluvial. Este reservatório deve ter um

volume maior do que o aparentemente necessário devido a períodos de baixa ou

nenhuma precipitação pluviométrica.

4.6.1. Reservatórios inferiores

Na Figura 4.15 pode-se verificar a localização, em planta baixa, dos

reservatórios inferiores e na Figura 4.16 tem-se o modelo geral adotado para os

reservatórios inferiores.

Reservatório Inferior Água Pluvial SEM ESCALA

Reservatório Inferior

Água Potável

RAMPA DO

MIRANTE

BH

MIRANTE

ZONA DE RAÍZES

Reservatório Inferior

Água de Reuso

BH

BH

Figura 4.15 – Localização dos reservatórios inferiores


_________________________________________________________________________

69

C

NÍVEL MÁX. DA ÁGUA

PLANTA BAIXA

A

REG. GAVETA

CAIXA DE INSPEÇÃO TAMPA DE CONCRETO

VISITA

INSPEÇÃOCAIXA DE

L

DE ÁGUA PLUVIALVAI À REDE PÚBLICA

REG. GAVETA

ABASTECIMENTO

50

200

C

NÍVEL DO SOLO

A

EXTRAVASOR

CASA DE MÁQUINASBH

VAI PARA OS RESERVATÓRIOSSUPERIORES

EXTRAVASOR

SEM ESCALA

Figura 4.16 – Modelo dos reservatórios inferiores

Anteriormente à entrada dos reservatórios inferiores deve existir uma caixa de

inspeção para se ter acesso ao registro de gaveta. Esse registro serve para

interromper o abastecimento dos reservatórios em casos de limpeza ou correção de

problemas nos mesmos. Deve existir, na caixa de inspeção anterior aos reservatórios

de água pluvial e de reuso, a ligação de uma tubulação de extravasamento à de

abastecimento. Esta tubulação de extravasamento, também provida de registro de

gaveta, serve para enviar a água à rede pública de água pluvial no caso do

fechamento do registro da tubulação de abastecimento dos reservatórios.

No caso do reservatório de água pluvial também existe a necessidade de outra

caixa de inspeção, antes da que contém o registro, para a instalação do filtro (item

3.7.4). A Figura 4.17 mostra como deve ser essa caixa de inspeção com filtro anterior

ao reservatório inferior de água pluvial.


_________________________________________________________________________

70

10

10

80

1010 80

80

80

60HERMÉTICA

GRELHAS DEDIFERENTES

Ø100ENTRADA

ENTRADA

IMPERMEABILIZADASPAREDES DE TIJOLO MACIÇO

ENTRADA Ø200

GRANULOMETRIAS

Ø300

SAIDA Ø300

TAMPA DE CONCRETO

IMPERMEABILIZADAS


PAREDES DETIJOLO MACIÇO

ENTRADA Ø200

Ø200GRANULOMETRIASDIFERENTESGRELHAS DE

SAÍDA Ø300

Ø250ENTRADA

ENTRADA

Planta baixa Corte Sem escala

Figura 4.17 – Caixa de inspeção com filtro

Todos os reservatórios inferiores devem possuir tubo extravasor para o caso

da ocorrência de algum defeito no sistema de controle do nível da água. Estes tubos

devem estar 10 cm abaixo do nível do tubo de abastecimento e devem enviar a água

a uma sarjeta, como foi explicado no item 3.9.

Acima dos reservatórios, estarão localizadas as casas de máquina para abrigar

as bombas hidráulicas de recalque. Essas casas de máquina têm dimensões de 80 cm

de largura, 80 cm de comprimento e 80 cm de altura.

Os reservatórios devem ter altura de 2,50 m, sendo que o nível máximo da

água deve ser de 2,0 m (h). Na Tabela 4.7 são apresentados os valores para o

comprimento (C) e a largura (L) que definem os volumes necessários pré-

estabelecidos dos reservatórios inferiores.

Tabela 4.7 – Dimensões dos reservatórios inferiores

Reservatório h (m) C (m) L (m) Volume (m³)

Potável 2,0 2,0 2,0 8,0

Pluvial 2,0 5,0 5,0 50,0

Reuso 2,0 2,55 2,55 13,0

4.6.2. Reservatórios superiores

O esquema dos reservatórios superiores, posicionados no topo do mirante da

edificação, é apresentado nas Figuras 4.18 e 4.19.


_________________________________________________________________________

71

3 - Reservatório de água de reuso

MIRANTE3

1

22 - Reservatório de água pluvial

1 - Reservatório de água potável

Figura 4.18 – Projeção dos reservatórios superiores

RESERVATÓRIO SUPERIOR

BASE DO RESERVATÓRIO BASE DO RESERVATÓRIO

10.000 L DE ÁGUA DE CHUVA

DE INCÊNDIOTUBULAÇÃO

5.000 L DE ÁGUA POTÁVEL

RESERVATÓRIO SUPERIORNÍVEL ÁGUA

NÍVEL ÁGUA

LAJE DO MIRANTE

5.000 L DE ÁGUA DE REUSORESERVATÓRIO SUPERIOR

NÍVEL ÁGUA170

85

50

8080 1

40

15 95

25mm

VAI À P - 13

25mm

25mmVAI À PL - 8 VAI À PL - 7

25mm 25mm VAI ÀS DEMAIS R

VAI ÀS R - 5 e 625mm

R - 425mm

VAI ÀS DEMAIS PL

25mm 25mmCA - PLPL - 6

P - 1432mm

CA - P

25mmCA - R

VAI ÀS P - 15 à 1925mm

VAI ÀS DEMAIS P25mm

25mm

Figura 4.19 – Corte esquemático dos reservatórios superiores

Onde, na Figura 4.19, as siglas representam:

P são as colunas de água potável;

PL são as colunas de água pluvial;

R são as colunas de água de reuso;

CA-P é a coluna de abastecimento de água potável;

CA-PLR é a coluna de abastecimento de água pluvial.

CA-R é a coluna de abastecimento de água de reuso.


_________________________________________________________________________

72

Na figura 4.19 percebe-se o uso de diferentes níveis para os reservatórios a fim

de facilitar a passagem de água entre eles. Como o reservatório de água pluvial

contém a reserva técnica de incêndio, as tubulações de saída de água (atendimento

dos dispositivos hidro-sanitários) devem estar posicionadas 80 cm acima do fundo do

reservatório, incluindo a tubulação que liga este reservatório ao de água de reuso. Já

a tubulação destinada as mangueiras de incêndio deve ter seu nível de saída da água

no fundo do reservatório.

A Tabela 4.8 indica as alturas necessárias dos reservatórios superiores para

satisfazer os volumes requeridos. A altura total dos reservatórios é representada por

“H” e a altura máxima de água por “h”. Os volumes apresentados na Tabela 4.7 são

os de água dentro do reservatório (h x Área).

Tabela 4.8 – Dimensões dos reservatórios superiores

Reservatórios h (m) H (m) Área (m²) Volume (m³)

Pluvial 1,40 1,60 7,22 10,0

Potável 1,70 1,90 2,96 5,0

Reuso 0,95 1,15 5,35 5,0

4.7. Índices de economia

4.7.1. Energia

A Tabela 4.9 informa o percentual de economia obtido em iluminação em

alguns ambientes, quando se compara o sistema energeticamente eficiente

desenvolvido neste trabalho, com um sistema ineficiente energeticamente (utilização

de luminárias com refletor branco, lâmpadas de 40W e reatores eletromagnéticos). As

densidades de potências instaladas para o sistema eficiente e para o ineficiente foram

calculadas da mesma forma, considerando neste último o uso de lâmpadas de 40W e

perdas de potência de 20% em função das luminárias com refletores brancos e

reatores eletromagnéticos. Em média, o potencial de redução na densidade de

potência instalada, para todos os ambientes da edificação, obtido no sistema de

iluminação, é de 33%.


_________________________________________________________________________

73

Tabela 4.9 – Índices de economia em iluminação – potência instalada

Densidade de potência instalada

(W/m²)Ambiente

Sistema eficiente

energeticamente

Sistema ineficiente

energeticamente

Percentual de

redução (%)

Carnes 9,5 14,3 33,6

Cartório/Procuradoria 8,3 12,5 33,6

Escultura 9,5 14,3 33,6

Frutas 7,2 10,7 32,7

Lanchonete 1: Público 6,6 10,0 34,0

Cozinha 21,8 32,6 33,1

4.7.2. Água

De acordo com o que foi visto neste capítulo, o consumo diário total de água da

edificação é de 32.700 litros. Para a água potável, tem-se um consumo diário de

12.687,6 litros, que equivalem a aproximadamente 39% do total. Portanto, com a

adoção de sistemas de aproveitamento de água de chuva e reuso consegue-se uma

redução de uso de água potável, no consumo diário, de 61%.

A Tabela 4.10 apresenta o volume de água potável economizado em diferentes

períodos, fazendo-se a comparação entre o consumo obtido com e sem a utilização

dos sistemas economizadores de água potável.

Tabela 4.10 – Economia de água potável

Volume de água potável consumido (m³)

Período Sem sistemas de

economia

Com sistemas de

economia

Volume de água

potável economizado

(m³)

1 dia 32,7 12,7 20,0

1 mês 981,0 380,6 600,4

1 ano 11.935,5 4631,0 7304,5

4.8. Manual de uso da edificação

O Manual de Uso da Edificação é dirigido a todas as pessoas que, de alguma

forma, usufruam as instalações do Centro Comunitário Campeche, indo desde

proprietários de salas e funcionários até clientes e visitantes.


_________________________________________________________________________

74

Sua divulgação poderá ser feita por meio de folders distribuídos aos usuários e

de cartazes presentes em murais da edificação. Estes folders e cartazes devem ser

chamativos e ilustrados, a fim de incentivar e facilitar suas visualizações. Abaixo,

encontra-se o conteúdo que estes devem possuir.

MANUAL DE USO DA EDIFICAÇÃO:

CENTRO DE CIDADANIA CAMPECHE

Os sistemas de iluminação e hidro-sanitário do Centro de

Cidadania Campeche foram dimensionados e projetados com o intuito

de aliar o uso racional e sustentável de energia e de água,

promovendo, desta maneira, a preservação do meio ambiente, o

conforto do usuário e a redução dos gastos de energia elétrica e

água.

Sistemas adotados e incorporados aos projetos:

Projeto luminotécnico:

O projeto luminotécnico foi desenvolvido de forma a garantir a

eficiência energética do sistema de iluminação, sendo escolhidas

luminárias e lâmpadas que garantam tal feito. Para não deixar de

proporcionar uma boa qualidade de iluminação nos ambientes, as

instalações luminotécnicas foram dimensionas para assegurar a

iluminação necessária e exigida para cada tipo de atividade

desenvolvida nos diferentes ambientes da edificação. Comparando-

se este sistema eficiente energeticamente projetado com sistemas

comumente encontrados (ineficientes energeticamente), obtém-se

uma economia de energia em iluminação de 33%.

Foi prevista, também, a utilização da iluminação natural dentro

dos recintos. Para isso, as luminárias foram dispostas paralelamente

às aberturas, sendo que cada fila de luminárias, dentro de um mesmo

ambiente, possui seu respectivo interruptor. Desta forma, quando a

luz natural que penetra nos recintos, através das janelas e portas,


_________________________________________________________________________

75

suprir as necessidades de iluminação em determinados pontos do

recinto, as fileiras de luminárias mais próximas destes pontos

(janelas e portas) poderão ter suas lâmpadas desligadas. Com o

aproveitamento da iluminação natural, a economia de energia em

iluminação será ainda maior.

Projeto hidro-sanitário:

A principal meta a ser alcançada com a elaboração do projeto

hidro-sanitário é a de se ter um baixo consumo de água potável na

edificação. Para tanto, foram adotadas estratégias para o uso de

água não potável em dispositivos hidro-sanitários, onde não se faz

necessário o atendimento com água potável.

Uma das estratégias adotada foi o aproveitamento de água

pluvial, colhida através dos telhados e terraços da edificação, para o

abastecimento de torneiras de limpeza e de jardim, mictórios e

vasos sanitários. A outra estratégia é o reuso da água utilizada em

lavatórios e mictórios, que, após tratamento, pode ser utilizada em

mictórios e vasos sanitários. A implantação destas estratégias de

substituição de água potável por não potável proporcionam uma

economia de 61% no consumo de água potável na edificação.

Consumindo-se a água de forma racional esta economia será ainda

maior.

O que se espera das pessoas para se garantir uma efetiva

redução de custos do Centro de Cidadania Campeche e contribuir

com a preservação do meio ambiente:

Responsáveis pela edificação (administração):

Utilização de luminárias TBS 020 RA, de lâmpadas

fluorescentes tubulares TLDRS de 32W e de reatores eletrônicos


_________________________________________________________________________

76

com fator de fluxo de luminosidade igual a 1 e perda de potência

nula;

Utilização de luminárias de embutir FBN 150 e de lâmpada

fluorescente compacta integrada de 20W, ambas da Philips, em

corredores e banheiros;

Limpezas das instalações de iluminação (lâmpadas e

luminárias) pelo menos uma vez a cada 12 meses.

Usuários da edificação:

Quando houver a necessidade de substituição dos

equipamentos de iluminação, utilizar luminárias TBS 020 RA,

lâmpadas fluorescentes tubulares TLDRS de 32W e reatores

eletrônicos com fator de fluxo de luminosidade igual a 1 e perda de

potência nula;

Aproveitamento da iluminação natural. Para isto, ao entrar

nos recintos, deve-se ligar primeiramente as lâmpadas mais

afastadas das janelas. Se houver a necessidade de uma maior

iluminação, aí sim se deve ligar as outras lâmpadas;

Usar a água de forma racional, evitando desperdícios;

Zelador:

Desligar lâmpadas de corredores acesas sem necessidade;

Limpeza das instalações de iluminação (lâmpadas e luminárias)

pelo menos uma vez a cada 12 meses;

Limpeza do tanque séptico a cada 24 meses;

Limpeza dos reservatórios de água a cada 12 meses;

Freqüente limpeza dos filtros da água pluvial;

Verificação do funcionamento do sistema de comunicação

entre os reservatórios de água;

Verificação do funcionamento da zona de raízes.

Capítulo 5. Conclusões

_________________________________________________________________________

77

5. Conclusões

A elaboração de projetos que aliam usos racionais e sustentáveis de energia e

água é um meio bastante oportuno e conveniente de apresentar, ao público em geral

e, principalmente, aos profissionais do ramo, a funcionalidade e a real existência de

condições da implantação deste tipo de projeto.

A implantação do projeto luminotécnico energeticamente eficiente proposto,

dimensionado para as iluminâncias requeridas em cada ambiente (tipos de atividades

desenvolvidas), utilizando lâmpadas fluorescentes de 32W, luminárias com refletor

aberto em alumínio anodizado polido e brilhante e reatores eletrônicos, potencializa

uma economia de 33% de energia no sistema de iluminação da edificação, se

comparado a sistemas energeticamente ineficientes (uso de lâmpadas fluorescentes

de 40W, luminárias com refletor branco e reatores eletromagnéticos). Fazendo uso da

iluminação natural, em substituição à artificial, esse potencial econômico pode ser

maior.

A implantação dos sistemas, no Centro de Cidadania Campeche, que

substituem o uso da água potável por não potável (aproveitamento de água pluvial e

reuso de água servida) proporcionam uma economia de 61% no consumo de água

potável (aproximadamente 20.000 litros por dia), comparando-se ao consumo que

esta teria, caso estes sistemas não fossem utilizados. Este percentual de economia de

água pluvial pode ser ainda maior com o uso racional de água na edificação.

Para a estimativa do percentual do consumo diário de cada tipo de água,

buscaram-se estudos de caso em edificações semelhantes, obtendo-se 25% de

consumo de água potável, 5% de pluvial e 70% de reuso. A água de reuso, que é

proveniente do uso de mictórios e lavatórios, após tratamento biológico em uma “zona

de raízes” pode ser reutilizada em mictórios e vasos sanitários. O restante da água

servida (pias de cozinha e vasos sanitários) é direcionada a um tanque séptico e

depois a um sumidouro. A água pluvial, colhida dos telhados e terraços da edificação,

foi inicialmente atribuída ao abastecimento de torneiras de jardim e limpeza. Porém, a

água pluvial, devido ao não atendimento total da água de reuso aos seus dispositivos

hidro-sanitários, servirá de complemento a estes dispositivos. Para a água potável

ficou atribuído o abastecimento de torneiras de lavatórios e de pias de cozinha, mais o

complemento necessário à água pluvial.

Desta forma, ficaram estabelecidos os percentuais de 38,8% de consumo diário

de água potável, 20,7% de pluvial e 40,5% de reuso; sendo o consumo diário total de

água igual a 32700 litros. Os volumes de água estabelecidos que os reservatórios

(inferiores mais superiores) devem armazenar ficou em 13 m³ para o de água

potável; 55 m³ para o de água pluvial e 18 m³ para o de água de reuso. Este volume

tão grande de reserva para a água pluvial é devido à incerteza de quando e quanto

Capítulo 5. Conclusões

_________________________________________________________________________

78

pode chover. Seu dimensionamento foi dado pelo programa computacional Netuno,

através do qual ficou estabelecido que com os 55 m³ de reservatório estaria se

garantindo 60% de aproveitamento de água pluvial em seus usos (torneiras de jardim

e limpeza mais o complemento ao reservatório de água de reuso), sendo este o

motivo da necessidade de complemento com água pluvial.

O Manual de Uso da edificação é algo muito simples de ser elaborado e que

pode trazer ótimos resultados na busca de realmente se aplicar o que foi planejado às

edificações. Através dele, no caso presente, o usuário conscientiza-se da necessidade

de economizar energia e água, além de aprender o que deve ser feito, por ele, para

garantir tal feito.

5.1. Sugestões para trabalhos futuros

Para a realização de futuros trabalhos fica a sugestão de avaliar

economicamente a implantação desses projetos aqui descritos, buscando-se o período

de retorno do investimento.

Referências

_________________________________________________________________________

79

Referências

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Apêndices

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86

Apêndices

Apêndices

_________________________________________________________________________

87

Apêndice A. Resultados do projeto luminotécnico

Tabela – Projeto luminotécnico.

Pvto AmbienteA

(m²) CutE

(lux) NPI

(W)DPI

(W/m²)Enovo (lux)

E12meses(lux)

Banca 26,83 0,544 300 3 192,0 7,2 328,47 295,62Carnes 1 a 4 26,83 0,544 300 3 192,0 7,2 328,47 295,62

CASAN/CELESC 26,83 0,485 350 4 256,0 9,5 390,46 351,41Centro odontológico:

Consultório 16,78 0,44 300 3 192,0 10,52 424,79 382,31Centro médico:

Administração 16,78 0,44 400 3 192,0 11,4 424,79 382,31Nebulização 14,36 0,424 150 1 64,0 4,3 159,44 143,50

Vacinação 14,36 0,44 200 2 128,0 9,1 330,92 297,83Dança 54,02 0,584 300 6 384,0 7,1 350,27 315,24

DETRAN 26,83 0,485 350 4 256,0 9,5 390,46 351,41Escultura 54,02 0,575 400 8 512,0 9,5 459,83 413,85

Farmácia:Atendimento 35,72 0,532 300 4 256,0 7,2 321,70 289,53

Depósitos 8,83 0,36 200 1 64,0 14,3 220,16 198,14Fotos 54,02 0,575 400 8 512,0 9,5 459,83 413,85

Frios 26,83 0,544 300 3 192,0 7,2 328,47 295,62Frutas 1 a 5 26,83 0,544 300 3 192,0 7,2 328,47 295,62

Lanchonete 1 e 2:Cozinha 5,88 0,36 500 2 128,0 21,8 661,22 595,10

Público 19,31 0,465 200 2 128,0 6,6 260,07 234,07Mini-mercado 1 e 2 54,02 0,584 400 8 512,0 9,5 467,03 420,32

Mini-mercado 3 26,83 0,544 400 4 256,0 9,5 437,96 394,16Música 54,02 0,574 300 6 384,0 7,1 344,27 309,85

Padaria:Panificação 36,2 0,56 500 8 512,0 14,1 668,29 601,46

Público 109,2 0,58 200 8 512,0 4,7 229,56 206,60Pintura 54,02 0,574 400 8 512,0 9,5 459,03 413,13

Posto Policial:Público 40,43 0,55 400 6 384,0 9,5 440,76 396,69

Arquivo 11,03 0,36 300 2 128,0 11,6 352,49 317,24Salão multi-uso:

Geral 204 0,69 200 14 896,0 4,5 255,71 230,14Cozinha 12,1 0,4 500 3 192,0 10,7 535,54 481,98

Sorveteria 54,02 0,584 300 6 384,0 7,1 350,27 315,24Temperos 1 e 2 26,83 0,544 300 3 192,0 7,2 328,47 295,62

Vagos 26,83 0,544 300 3 192,0 9,5 328,47 295,62

Térr

eo

Verduras 26,83 0,544 300 3 192,0 7,2 328,47 295,62

Apêndices

_________________________________________________________________________

88

Tabela – Projeto luminotécnico (continuação).

Pvto AmbienteA

(m²) CutE

(lux) NPI

(W)DPI

(W/m²)

Enovo

(lux)

E12meses

(lux)

Administração geral 54,02 0,575 400 8 512,0 9,5 459,83 413,85

Barbearia 54,02 0,575 400 8 512,0 9,5 459,83 413,85

Cartório/Procuradoria 54,02 0,575 400 7 448,0 8,3 402,35 362,12

Centro médico:

Consultório 26,55 0,48 300 4 256,0 7,4 390,51 351,46

IPTU/Plano diretor 54,02 0,575 400 7 448,0 8,3 402,35 362,12

Jogos 54,02 0,584 300 6 384,0 7,1 350,27 315,24

Lojas 1 a 8 54,02 0,584 300 6 384,0 7,1 350,27 315,24

Salão de beleza:

Depilação 13,32 0,36 300 2 128,0 10,7 291,89 262,70

Geral 81,4 0,62 400 12 768,0 9,5 493,56 444,21

Massagem 13,32 0,36 200 2 128,0 10,7 291,89 262,70

1º

pvto

SSP 54,02 0,584 400 8 512,0 9,5 467,03 420,32

Restaurante:

Cozinha 34,84 0,53 500 6 384,0 11 492,88 443,59

2º

pvto

Público 127,23 0,61 200 10 640,0 8,7 258,90 233,01

Onde:A é a área [m²];Cut é o coeficiente de utilização;E é iluminância desejada [lux];N é número de luminárias adotas;PI é a potência instalada [W/m²];DPI é a densidade de potência instalada;Enovo é a iluminância no ínicio de uso dos equipamentos de iluminação ou após suas limpezas;E12meses é a iluminância após 12 meses de uso dos equipamentos, sem que estes tenham sido limpados.

Anexos

_________________________________________________________________________

89

Anexos

Anexos

_________________________________________________________________________

90

Anexo A. Fatores de depreciação segundo Smit (1964)

Tabela - Fatores de depreciação segundo Smit (1964).

AmbientePeríodo de limpeza

(meses) sujo médio limpo

0 1,00 1,00 1,00

2 0,85 0,92 0,97

4 0,76 0,88 0,94

6 0,70 0,85 0,93

8 0,67 0,82 0,92

10 0,64 0,80 0,91

12 0,62 0,79 0,90

14 0,60 0,78 0,89

16 0,58 0,76 0,88

18 0,56 0,75 0,87

20 0,54 0,74 0,86

22 0,52 0,73 0,85

24 0,50 0,71 0,84

Anexos

_________________________________________________________________________

91

Anexo B. Ábaco de determinação de diâmetros e vazões de tubulações.

Figura – Ábaco - diâmetro e vazões de tubulações

Anexos

_________________________________________________________________________

92

Anexo C. Ábaco de Fair-Whippel-Hsiao

Figura - Ábaco de Fair-Whippel-Hsiao

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