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Universidade Federal de Minas GeraisEscola de Engenharia Departamento de Engenharia de Materiais e Construo CURSO DE ESPECIALIZAO EM CONSTRUO CIVIL

MEDIO INDIVIDUALIZADA DE GUA EM APARTAMENTOS

UFMG Belo Horizonte Minas Gerais Fevereiro / 2010

Weber de Freitas Carvalho

MEDIO INDIVIDUALIZADA DE GUA EM APARTAMENTOS

Monografia apresentada banca examinadora da Universidade Federal de Minas Gerais UFMG, como parte dos requisitos para obteno do ttulo do Curso de Especializao em Construo Civil. Professor Orientador: Doutor Aldo Giuntini de Magalhes

UFMG Belo Horizonte Minas Gerais Fevereiro / 2010

Ainda que a figueira no floresa, nem haja fruto na vide; o produto da oliveira minta, e os campos no produzam mantimento; as ovelhas sejam arrebatadas do aprisco, e nos currais no haja gado, todavia, em me alegro no Senhor, exulto no Deus da minha salvao. Habacuque 3.17-18

ii

SUMRIO

SUMRIO ................................................................................................. LISTA DE FIGURAS ................................................................................ LISTA DE TABELAS ............................................................................... LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS .................................................. AGRADECIMENTOS ............................................................................... RESUMO ..................................................................................................

ii vi viii ix xi xii

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1. INTRODUO .................................................................................... 1.1. 1.2. Generalidades .......................................................................... Objetivos ..................................................................................

1 1 6 6 6 6 7

1.2.1. Objetivo geral ...................................................................... 1.2.2. Objetivos especficos .......................................................... 1.3. 1.4. Justificativa ............................................................................... Resumo dos captulos .............................................................. GERAL DE UM SISTEMA DE MEDIO

2. VISO

INDIVIDUALIZADA DE GUA ........................................................... 2.1. 2.2. Reduo no consumo de gua ................................................ Legislao ................................................................................ DE UM SISTEMA DE MEDIO

9 14 15

3. COMPONENTES

INDIVIDUALIZADA DE GUA ........................................................... 3.1. Hidrmetros ..............................................................................

25 25 25 26 27 29 30 33 35 37 39 43

3.1.1. Tipos de hidrmetros .......................................................... 3.1.2. Hidrmetros monojatos e multijatos .................................... 3.1.3. Hidrmetros de relojoaria seca e relojoaria mida ............. 3.1.4. Exemplo de especificao de hidrmetro ........................... 3.1.5. Classificao metrolgica e capacidade dos hidrmetros .. 3.1.6. Testes de funcionamento .................................................... 3.1.7. Perda de carga em hidrmetros ......................................... 3.1.8. Formas de instalao de hidrmetros ................................. 3.2. Medio remota

3.2.1. Medio remota via radiofreqncia ...................................

iv

3.2.2. Medio remota via cabos................................................... 3.2.2.1. Padro M-Bus ..........................................................

44 45 47 47 47 49 52 54

4. SOLUES DE PROJETO ................................................................ 4.1. Concepes de projetos de medio individualizada de gua.

4.1.1. Medio nos pavimentos..................................................... 4.1.2. Grupo de medidores com reservatrio unificado ................ 4.1.3. Grupo de medidores com reservatrio individualizado ....... 4.1.4. Critrios para duplicao de medio ................................. 4.2. Medio individualizada de gua e instalaes prediais de gua quente .................................................................................. 4.2.1. Hidrmetros para gua quente ........................................... 4.2.2. Medio individualizada na gua quente e o tempo de espera .................................................................................... 4.2.3. Solues para um SMI com sistemas de aquecimento ...... 4.2.3.1. Recirculao de gua quente apenas na prumada

56 56 57

63

central ............................................................................. 4.2.3.2. 4.2.3.3. 4.2.3.4. Medio de retorno .................................................. Sistema de aquecimento individual .......................... Sistema de aquecimento central com utilizao de

63 68 72

fonte complementar de aquecimento individual ............. 4.2.3.5. Sistema de gua fria com medio individualizada

74

e sistema de gua quente com medio nica (sistema misto) .............................................................................. 4.2.3.6. Sistema indireto de aquecimento ............................. 75 77

v

4.2.4. A chamada lei solar da cidade de So Paulo ................... 4.3. Edificaes existentes ..............................................................

80 83 86 89

5. CONCLUSO ..................................................................................... 6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ..................................................

vi

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1

Esquema de distribuio de gua de um edifcio residencial convencional .............................................. 10

Figura 2.1b

Esquema de distribuio de gua de um edifcio residencial considerando o SMI ................................... 13 36

Figura 3.1.7 Figura 3.2.1

Curva de perda de carga em hidrmetros ................... Hidrmetro pr-equipado para leitura via

radiofreqncia ............................................................ Figura 4.1.1 Figura 4.1.2 Grupo de medidores nos pavimentos .......................... Exemplo de grupo de medidores com reservatrio unificado ...................................................................... Figura 4.1.2b Figura 4.1.3 Grupo de medidores no pavimento trreo ................... Exemplo de grupo de medidores com reservatrio individualizado ............................................................. Figura 4.1.4 Utilizao de dois hidrmetros para casos de alta vazo ........................................................................... Figura 4.2.3.1 Exemplo de medio de gua quente com

44 49

50 51

53

55

recirculao apenas na prumada central ..................... Figura 4.2.3.1b Barrilete de gua quente interno ao apartamento com sistema de distribuio convencional ..........................

63

66

vii

Figura 4.2.3.1c

Barrilete de gua quente interno ao apartamento com sistema de distribuio ponto a ponto.......................... 67

Figura 4.2.3.2

Exemplo de medio de gua quente pela subtrao da medio do retorno ................................................. 69

Figura 4.2.3.2b Exemplo

de

medio

de

gua

quente

com 71

recirculao individualizada ......................................... Figura 4.2.3.3 Aquecimento de passagem com medio apenas na gua fria ....................................................................... Figura 4.2.3.3b Aquecedor de passagem a gs instalado na rea de servio de um apartamento ......................................... Figura 4.2.3.4 Sistema de aquecimento central com fonte

72

73

complementar individual .............................................. Figura 4.2.3.5 Figura 4.2.3.6 Exemplo de sistema misto ........................................... Esquema com sistema indireto de aquecimento .........

74 75 78

Figura 4.2.3.6b Esquema de funcionamento de aparelho trocador de calor ............................................................................. 80

viii

LISTA DE TABELAS

Tabela 1.1

Classificao da disponibilidade de gua de acordo com a ONU ..................................................................... 2

Tabela 3.1.5

Classificao da disponibilidade de gua de acordo com a ONU ..................................................................... 31 61

Tabela 4.2.2

Valores de coeficientes de condutividade trmica .........

ix

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT ABRASIP ABRASIP-MG -

Associao Brasileira de Normas Tcnicas Associao Brasileira de Sistemas Prediais Associao Brasileira de Engenharia de Sistemas Prediais em Minas Gerais

ABRAVA -

Associao Brasileira de Refrigerao, Ar Condicionado, Ventilao e Aquecimento

ABRINSTAL -

Associao Brasileira pela Conformidade e Eficincia de Instalaes

ADASA ANA CAESB CCJC CEDAE COPASA CPVC DESO DIN DPS INMETRO -

Agncia Reguladora de gua e Saneamento Agncia Nacional de guas Companhia de Saneamento do Distrito Federal Comisso de Constituio e Justia e de Cidadania Companhia Estadual de gua e Esgoto do Rio de Janeiro Companhia de Saneamento de Minas Gerais Poli Cloreto de Vinila Clorado Companhia de Saneamento de Sergipe Deutsches Institut fur Normung Dispositivo de Proteo Contra Surtos Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e

Qualidade Industrial

x

NBR ONU p. PEX PLC PPR PURAE -

Norma Brasileira Regulamentadora Organizaes das Naes Unidas Pgina Polietileno Reticulado Power Lines Communications Polipropileno Copolmero Random Programa de Conservao e Uso Racional da gua nas Edificaes

PVC SABESP -

Poli Cloreto de Vinila Companhia de Saneamento Bsico do Estado de So Paulo

SANEAS SMI SMR -

Associao dos Engenheiros da SABESP Sistema de Medio Individualizada Sistema de Medio Remota

xi

AGRADECIMENTOS

Agradeo primeiramente a Deus que tem abenoado e permitido mais esta conquista. Este trabalho contou com a colaborao de muitas pessoas, s quais expresso meus verdadeiros agradecimentos. minha famlia, pela compreenso, empenho e respeito inestimveis; em especial a Ester Carvalho que me auxiliou muito nos momentos de dedicao e produo e pelo carinho, afeto e respeito dedicado nestes anos. Ao meu orientador Professor Doutor Aldo Giuntini de Magalhes, pela confiana, compreenso, dedicao e estmulos repassados ao decorrer deste trabalho. Aos demais professores do curso de especializao em construo civil, que de uma forma ou de outra contriburam para o crescimento tcnico e pessoal que permitiram a elaborao deste trabalho. Aos colegas e amigos pela convivncia, respeito e sugestes feitas ao trabalho. Aos demais colaboradores, obrigado pelo empenho e dedicao demonstrados. Agradeo de modo especial, a todos aqueles que, de forma direta ou indireta, contriburam e acreditaram na realizao deste trabalho.

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RESUMO

O problema de escassez de gua e poluio dos mananciais, aliados a m utilizao da gua potvel, sugerem a procura urgente de alternativas que visem a soluo desses problemas. A medio individualizada de gua nos edifcios residenciais uma das alternativas para amenizar os danos ambientais causados pelo homem, alm de ser uma questo de equidade entre os condminos. Nessa ptica, o presente trabalho objetiva analisar as diferentes solues de projeto para adoo de sistemas de medio individualizada de gua em apartamentos, inclusive com solues que integrem edificaes com sistemas de aquecimento de gua. Para este objetivo, foi exposto e analisado diversas formas de execuo, abordando as particularidades de cada soluo. Foi traado um panorama das leis vigentes no pas que tratam a respeito deste assunto.

1

1. Introduo 1.1. Generalidades

O crescimento demogrfico contnuo e intenso ao longo do tempo, o desenvolvimento industrial e o conseqente aumento do consumo de gua nos grandes centros urbanos tem tornado o tema do uso racional da gua cada vez mais comum e assunto de debates e seminrios por todo o mundo.

O que antes era um problema mais voltado para as regies ridas com baixa disponibilidade de gua per capita, hoje tem tomado propores alarmantes que faz com que todos os pases do mundo estejam com atenes voltadas para questes relacionadas ao meio ambiente. Mesmo o Brasil, que o pas que possui a maior disponibilidade de gua doce do mundo, j possui diversas reas com situaes crticas de disponibilidade de gua para consumo.

A poluio e o desperdcio tornam a gua mais escassa exatamente onde ela se faz mais necessria, nas grandes cidades e regies metropolitanas. De acordo com a Agncia Nacional de guas (ANA), entende-se por racionalizao do uso da gua a sistematizao de intervenes a serem realizadas em uma edificao, que garantam sempre a qualidade e quantidade de gua para consumo.

O crescimento das atividades econmicas e a manuteno das condies de qualidade de vida da populao dependem da conscientizao da

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importncia da gua, bem como do seu uso racional por todos os setores, visto que, a gua constitui fator limitante para o desenvolvimento agrcola, urbano e industrial.

So necessrios, portanto, investimentos em desenvolvimento tecnolgico e na busca de solues alternativas para ampliao da oferta de gua.

A Organizao das Naes Unidas (ONU) possui uma classificao para a disponibilidade de gua, que medida em metros cbicos por habitante por ano, conforme Tabela 1.1:

Tabela 1.1 Classificao da disponibilidade de gua de acordo com a ONU

Disponibilidade de gua Classificao Abundante Correta Pobre CrticaFonte: ANA (Curso de capacitao)

Disponibilidade em m/hab/ano > 20.000 > 2.500 e < 20.000 > 1.500 e < 2.500 < 1.500

A disponibilidade per capita de gua doce vem reduzindo de forma considervel. O fato que j estamos em crise de disponibilidade de gua. Na bacia do Alto Tiet, na regio metropolitana de So Paulo, que abriga uma populao superior a 15 milhes de habitantes, a disponibilidade de gua 201 m por habitante por ano. So vrios os fatores que influenciam na disponibilidade de gua em uma determinada regio, tais como a

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densidade demogrfica, o padro de consumo da populao, o uso e conservao do solo, os nveis de poluio e os volumes dos reservatrios.

O aumento da populao, o aumento da poluio e a no preocupao por parte do ser humano em usar de forma consciente esse recurso natural tem contribudo significativamente com a crescente escassez da gua, um recurso que para muitos era inesgotvel. O atendimento demanda da gua potvel uma tarefa cada vez mais difcil. O problema agravado nas regies ridas, onde a crise de abastecimento pblico de gua est sendo cada vez mais freqente. No seria exagero dizer que a escassez da gua possa ser o motivo para guerras num futuro no muito distante.

Segundo TOMAZ (2003, p. 19 e 20), no mundo, 97,5% da gua salgada. A gua doce no mundo corresponde a 2,5% do total, sendo que 68,9% da gua doce do mundo encontram-se em estado slido nas calotas polares e nas regies montanhosas. Do restante de gua doce ainda temos 29,9% do volume que esto nos aqferos subterrneos e somente 0,266% da gua doce esto nos rios, lagos e reservatrios, isto significa aproximadamente 0,007% da gua total do planeta.

Est localizado no Brasil 12% da gua doce disponvel no mundo. Apesar do Brasil possuir uma rea de apenas 6% referente a todo o territrio mundial, porm, 68,5% desta gua esto localizadas nos estados da regio norte do pas, onde vivem atualmente cerca de 8% da populao brasileira.

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crescente tambm a busca por tecnologias que visam economia da gua, dentre as quais podemos destacar o desenvolvimento de

equipamentos e dispositivos que consomem menos gua, tais como bacias sanitrias de volume reduzido, torneiras com redutores de vazo e utilizao de arejadores, bem como a utilizao de fontes alternativas, tais como os sistemas de tratamento de gua para reuso e o aproveitamento da gua de chuva para fins no potveis e a adoo de sistemas de medio individualizada de gua em apartamentos, cujos resultados apontam a possibilidade de reduo de at 25% do consumo de gua.

No caso de uso de fontes alternativas, como reuso de gua e sistemas de aproveitamento de gua de chuva, no deve ser considerado para anlises de viabilidade apenas os custos de aquisio e instalao, devem ser considerados tambm os custos relativos descontinuidade do fornecimento e necessidade de se ter garantida a qualidade necessria a cada uso especfico, resguardando a sade pblica dos usurios. Em 2007 foi lanada uma norma ABNT que trata sobre aproveitamento de gua de chuva, a ABNT-NBR-15.527/2007, que define parmetros de qualidade de gua de chuva para usos restritivos no potveis. Ao utilizar gua que no seja proveniente da concessionria, necessrio ter cincia do nus resultante de ser responsvel pelo gerenciamento da gua. O uso de fontes alternativas aconselhvel e deve ser avaliado para viabilizar sua adoo nas edificaes, porm, recomenda-se a participao de um profissional

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especializado na avaliao do uso de fontes alternativas de gua, alm da implantao de um sistema de gesto da gua para monitoramento permanente.

A adoo de Sistemas de Medio Individualizada de gua (SMI) em apartamentos traz diversos benefcios s partes envolvidas, pois os moradores tero equidade na cobrana do seu consumo de gua, o que ir gerar satisfao e incentivo ao uso racional da gua. O usurio que bom pagador, jamais ter sua gua cortada pela irresponsabilidade dos maus pagadores, j para a concessionria de gua, representa uma acentuada reduo no ndice de inadimplncia, j que somente cortada a gua dos maus pagadores, que na prtica, passam a ser bons pagadores, melhorando o relacionamento empresa / cliente, e por fim, os rgos governamentais de controle do meio ambiente, tais como a ANA Agncia Nacional de guas e a ADASA Agncia Reguladora de gua e Saneamento, tambm agradecem os impactos positivos na reduo do volume de gua consumido e conseqente reduo do volume efluente de esgoto gerado com a da adoo de SMI. Os construtores tambm so beneficiados neste processo, embora alguns tenham resistncias em funo de tradicionalismos. Um projeto com solues otimizadas considerando SMI pode inclusive baratear os custos com as instalaes hidrulicas, alm de ser uma fator comercial de venda dos apartamentos.

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1.2.

Objetivos

1.2.1. Objetivo geral

Analisar as diferentes solues de projeto para adoo de sistemas de medio individualizada de gua em apartamentos, inclusive com solues que integrem edificaes com sistemas de aquecimento de gua.

1.2.2. Objetivos especficos

Tambm so objetivos deste trabalho:

Estudar as questes legais que definem parmetros para individualizao do consumo de gua;

Apresentar

os

diferentes

componentes

de

um

SMI,

aprofundando em suas especificidades.

1.3.

Justificativa

A escolha deste tema se deu em funo da necessidade de encontrar solues que busquem tentar resolver ou minimizar o problema da escassez de gua no planeta. As formas de economizar a gua so muitas (algumas j mencionadas acima), porm, optou-se por focar este estudo em sistemas medio individualizada do consumo de gua em apartamentos por ser uma

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tendncia irreversvel na rea de sistemas prediais, alm de ser uma questo de equidade entre os condminos e que poder contribuir significativamente com a diminuio do consumo da gua tratada.

Acredita-se

que

funo

da

engenharia

civil

contribuir

para

o

desenvolvimento de tcnicas otimizadas e estudos que viabilizem a adoo de SMI em todas as novas edificaes multifamiliares, bem como, trabalhar inclusive para que as edificaes existentes, na medida do possvel, possam ser adaptadas para possibilitar a medio do consumo de gua de cada unidade habitacional em separado.

Por ser um assunto que abrange diversas tecnologias e solues, ser um desafio pesquisar o mximo de informaes possveis sobre o que tem sido feito no Brasil e no mundo, quais so as tcnicas utilizadas e quais so os resultados obtidos em SMI.

1.4.

Resumo dos captulos

O primeiro captulo faz uma introduo ao tema de uso racional da gua e aos problemas de escassez de gua no mundo. Tambm so expostos os objetivos do trabalho, bem como a justificativa da existncia deste trabalho.

O segundo captulo apresenta uma viso geral de o que um sistema de medio individualizada de gua para apartamentos e traa um panorama

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geral das questes legais que envolvem o tema nos estados e municpios brasileiros.

O terceiro captulo apresenta os componentes necessrios que integram um sistema de medio individualizada de gua, desde o hidrmetro at as tecnologias voltadas para a medio remota dos hidrmetros.

O quarto captulo apresenta solues de projeto com comentrio e exemplos de cada soluo, inclusive considerando a medio individualizada em sistemas com aquecimento de gua e uma breve abordagem sobre adaptao de edificaes existentes.

O quinto captulo apresenta a concluso do trabalho.

Para finalizar, apresentado o material bibliogrfico que foi consultado e utilizado, sem o qual no seria possvel a elaborao deste trabalho.

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2. Viso geral de um sistema de medio individualizada de gua

O SMI de gua em apartamentos consiste na instalao de um hidrmetro para cada unidade habitacional, de modo que seja possvel medir o seu consumo com a finalidade de emitir contas individuais.

A adoo de SMI gera uma srie de mudanas na forma tradicional de projetar e executar as instalaes hidrulicas de uma edificao.

Para um melhor entendimento, em uma edificao com uma instalao hidrulica convencional, a gua potvel entregue pela concessionria responsvel pelo tratamento e distribuio de gua potvel em um ponto do limite frontal do terreno com o alinhamento pblico. Logo ao entrar na edificao, realizada a medio global do consumo geral atravs de um hidrmetro no qual aferida mensalmente a leitura do consumo por um funcionrio da empresa concessionria.

Aps a passagem pelo hidrmetro, a gua segue para os sistemas de reservao de gua da edificao. Em edificaes mais baixas, pode existir apenas um reservatrio superior para abastecimento dos ponto de consumo por gravidade, porm, na maioria dos casos a presso do alimentador predial no suficiente para abastecer o reservatrio na parte superior do edifcio de forma satisfatria, nestes casos necessria a construo de um reservatrio inferior, que pode ser subterrneo ou no para posterior

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bombeamento da gua para o reservatrio superior. Em ambos os casos a gua que passa pelo hidrmetro possui apenas um ponto de consumo, o reservatrio, e a demanda deste consumo controlada por uma torneira tipo bia de fechamento mecnico. Neste sistema tradicional solicitada do hidrmetro uma vazo com poucas variaes.

Na parte superior da edificao, aps a sada de tubulao do reservatrio superior, est localizada a tubulao horizontal, denominada barrilete, que distribui a gua para abastecimento das diversas colunas de gua da edificao. A Figura 2.1 ilustra um sistema convencional de distribuio de gua a partir do reservatrio superior em um edifcio residencial tpico.

Figura 2.1 Esquema de distribuio de gua de um edifcio residencial convencional.

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Pode-se observar a partir do esquema da Figura 2.1, que o sistema de distribuio convencional de gua dificulta a colocao de hidrmetros de modo que seja possvel a medio do consumo de cada unidade separadamente. Como a edificao possui colunas de gua que abastecem a mesma rea hidrulica em pavimentos sobrepostos de diferentes apartamentos, no existe um trecho de tubulao, que a partir do qual tenha toda a distribuio de uma nica unidade habitacional.

Uma das formas de se propor um SMI para uma edificao que possua uma instalao de gua convencional a instalao de um hidrmetro em cada rea hidrulica do apartamento, efetuando-se a aferio do consumo de cada unidade habitacional a partir da soma do consumo em cada um dos hidrmetros instalados na edificao. Esta forma de medio ser analisada mais adiante nas solues de projeto voltadas para edificaes existentes, porm, no difcil concluir que esta alternativa de utilizar vrios hidrmetros para medio do consumo de um apartamento mais um paliativo em caso de edificaes existentes do que uma soluo a ser adotada em novas edificaes.

Em caso de novas edificaes, tem-se a oportunidade de j se conceber o projeto voltado para a instalao de um SMI. Para tal, so necessrias algumas mudanas na forma da concepo geral do projeto por parte dos profissionais envolvidos, tais como projetistas hidrulicos, construtores e arquitetos.

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Como exemplo, pode-se dizer que, em funo das limitaes de vazo dos hidrmetros, torna-se praticamente invivel a utilizao de vlvulas de descargas nos vasos sanitrios em edificaes que queiram adotar um SMI, pois as vlvulas necessitam de vazes muito altas.

Com a adoo do SMI, passam a ser necessria a disponibilizao em rea comum da edificao de espaos destinados a colocao de uma coluna principal de gua, dos hidrmetros, dos receptores, dos concentradores e da infra-estrutura necessria para viabilizar a medio remota destes hidrmetros, espaos estes que nem sempre esto disponveis nos halls comuns dos apartamentos, regio em que j so necessrias a localizao de caixas do sistema eltrico e telefonia, hidrantes e extintores para combate a incndio, entre outras instalaes.

De forma semelhante s instalaes tradicionais, as instalaes hidrulicas com SMI devem ser projetadas e executadas de forma a garantir o fornecimento de gua contnua, em quantidade suficiente, com presses e velocidades adequadas ao perfeito funcionamento de todas as peas de utilizao, preservando rigorosamente a qualidade da gua proveniente do abastecimento pblico, preservando tambm o conforto dos usurios, incluindo-se a reduo dos nveis de rudos. Devem ser observadas todas as exigncias estabelecidas nas normas prediais voltadas para projeto e

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execuo de gua fria e gua quente, ABNT-NBR-5626/1998 e ABNT-NBR7198/1993.

O traado das instalaes hidrulicas bem diferenciado das instalaes convencionais. Em vez de colunas de gua distribudas em todas as reas hidrulicas, so consideradas colunas de gua centralizadas, de forma que a distribuio horizontal feita em cada apartamento, gerando a necessidade de rebaixo em gesso ou sancas no interior das unidades habitacionais. O traado da tubulao de gua dentro do apartamento deve ser estudado pelos profissionais envolvidos para minimizar o impacto na esttica e custo da instalao. A Figura 2.1b ilustra uma edificao que contempla um SMI.

Figura 2.1b Esquema de distribuio de gua de um edifcio residencial considerando o SMI.

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O objetivo da representao das figuras comparativas entre os sistemas convencionais de distribuio hidrulica e a edificao considerando o SMI foi apenas de esclarecer e introduzir as diferenas conceituais das duas concepes. As diversas alternativas para elaborao de projetos

contemplando SMI sero abordadas mais adiante no captulo 4. 2.1. Reduo no consumo de gua

Fazendo-se medio individualizada do consumo de gua, corrige-se a distoro gerada pelas diferentes faixas de consumo que existem entre unidades habitacionais de um mesmo edifcio residencial, constituindo-se de uma forma inteligente de se diminuir o desperdcio de gua, incentivando um consumo responsvel e propiciando mais ateno aos aspectos de manuteno nas instalaes hidrulicas, que muitas vezes so deixados de lado, mesmos em casos de vazamentos contnuos, mas que so diludos em uma conta do condomnio. Ao possuir uma conta individual a tendncia que manutenes de vazamentos sejam realizadas de imediato.

Segundo COELHO (1999), a medio individualizada de gua em apartamentos constitui-se numa metodologia muito importante para a reduo do desperdcio domiciliar, pois permite que cada um conhea o seu consumo e pague proporcionalmente ao mesmo.

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A reduo do consumo nas unidades habitacionais aps a adoo de SMI varivel e depende muito do perfil dos moradores de cada edifcio residencial. Na prtica, segundo COELHO (1999), atravs do monitoramento de edificaes que foram adaptadas para a leitura individual dos consumos, tem-se verificado uma reduo no consumo global dos edifcios na faixa de 30%, j na conta individual de cada condmino, em diversos casos a reduo do valor da conta supera 50%.

2.2.

Legislao

A adoo de sistema de medio individualizada de gua nos parece uma tendncia at muito bvia, mas em muitos casos a definio de adotar esta soluo esbarra na deciso do construtor que entende que, na maioria dos casos, ir necessitar de mais recursos comparando soluo convencional e que a individualizao da gua no seja fator decisivo na venda, o que em determinados casos podem ser pensamentos equivocados. H tambm os construtores, que por tradicionalismo, preferem manter a soluo de sempre e no alterar a forma que vem construindo h anos e acabam esperando que o mercado incorpore de vez a mudana para ento aderirem tambm.

Sendo assim, a definio de s se construir edifcios que possuam hidrmetros individualizados para cada unidade, muitas vez vem por fora de lei. No Brasil e no mundo, tm surgido diversas leis e normas que tratam do uso racional da gua em edificaes e abordam temas como reuso de

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gua, aproveitamento de gua de chuva, medio individualizada de gua, entre outras medidas.

A norma alem DIN 1988-2 trata sobre instalaes de gua potvel e foi publicada em dezembro de 1988 e, j nesta poca, no item 9.3 desta norma, define que em edificaes com mais de uma famlia deve-se prever a instalao de um hidrmetro para cada unidade habitacional.

J em Portugal, a norma NP 4001 Contadores de gua potvel fria, datada de dezembro de 1991 e define em seu artigo 106 que obrigatria a instalao de um contador para cada consumidor, podendo ser colocados isoladamente ou em conjunto, constituindo-se, neste ltimo caso, numa bateria de contadores. Define tambm que o espao destinado aos contadores e seus acessrios deve ser definido pela entidade gestora, atravs de adequadas especificaes tcnicas.

Mas os exemplos internacionais de solues em medio individualizada de gua no so apenas de pases europeus, segundo observa COELHO (1999, p. 20), em Bogot, Medelim e Cali, na Colmbia, os apartamentos de edificaes multifamiliares possuem hidrmetros individuais para medio dos consumos e emisso das contas de gua e esgoto e no Peru, na cidade de Arequipa, a empresa prestadora de servios Sedapar, tambm adota a poltica de instalao de hidrmetros individuais. Em ambos os casos de

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nossos vizinhos sul-americanos, as medidas adotadas j passam de 10 anos.

No Brasil, o pioneirismo fica por conta do estado de Pernambuco, mais precisamente na regio metropolitana de Recife e isto ocorreu devido a uma questo de necessidade. A cidade de Recife estava beira de um colapso de falta de gua, j necessitando de medidas extremas de racionamento de gua. Segundo observa COELHO (1999, p. 21) o programa de medio individualizada de gua na Regio Metropolitana de Recife comeou de forma dbil, no final de 1994 e j em 1999 a cidade contava com cerca de 1.700 edifcios com o sistema implantado, o que correspondia a aproximadamente 40.000 apartamentos com emisso de contas individuais para gua e esgoto.

O caso de Recife tambm se difere dos demais pelo fato da cidade ter se antecipado lei. Apenas em 17 de abril de 2002, foi promulgada a lei n16759/2002 que institui a obrigatoriedade da instalao de hidrmetros individuais nos edifcios. Esta lei define tambm, em seu artigo 2, que a manuteno do sistema individual de gua de nica e exclusiva responsabilidade do usurio, competindo ao rgo ou entidade prestadora do servio pblico de abastecimento de gua a manuteno do equipamento de medio global do edifcio ou condomnio e dos medidores individuais. Esta lei prev ainda que o no cumprimento implique na no concesso do habite-se por parte da prefeitura. Por fim, a obrigatoriedade abrangeu todo o

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estado de Pernambuco em junho de 2004, com a promulgao da lei estadual n 12609.

Na falta de uma regulamentao em nvel nacional sobre o assunto o que vem ocorrendo ao longo do tempo que os municpios esto legislando isoladamente sobre as questes de uso racional da gua e

conseqentemente sobre a medio individualizada de gua. Em alguns casos esto surgindo leis estaduais que acabam sobrepondo s leis municipais. A seguir, tem-se um breve resumo em ordem cronolgica das leis municipais e estaduais que esto em vigor no Brasil, abordando tambm o projeto de lei n 787 que tramita desde o ano de 2003 no congresso nacional.

Se na prtica o pioneirismo fica por conta da capital pernambucana, quando o assunto lei, o estado do Paran foi quem saiu na frente. Segundo HORTA (2009), a lei n 10.895 datada no ano de 1994, ou seja, a mais de 15 anos e institui a obrigatoriedade da instalao de hidrmetros individuais nos edifcios.

Outro estado que possui sua lei promulgada a mais de 10 anos o estado de So Paulo, atravs da lei n 12.638/1998. Segundo HORTA (2009), a partir da promulgao desta Lei, mais de 90% dos edifcios residenciais na cidade de So Paulo, foram projetados com local para instalao de hidrmetros individuais em cada apartamento e a grande maioria das

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construtoras, tambm previu tubulaes secas para instalao dos sistemas eletrnicos de medio individualizada nos apartamentos.

Na capital do estado de Sergipe, Aracaj, a cmara municipal aprovou em 14 de dezembro de 2000 a lei n 2.879/2000 que obriga a instalao de hidrmetros individuais nos edifcios e condomnios a partir da data de promulgao da lei. Esta lei designa a Companhia de Saneamento de Sergipe, a DESO, a fazer cumprir a lei e impede a emisso de alvar pela Prefeitura em caso de descumprimento da lei.

A lei n 3915/2002 abrange todo o estado do Rio de Janeiro e prev medidas que impactam principalmente sobre as concessionrias de gua, luz, gs e telefonia fixa. Esta lei prev que as concessionrias instalem em um prazo mximo de 12 (doze) meses medidores individuais dos servios prestados, define que o custo desta adaptao seja da concessionria, transfere para a concessionria, nos casos em que no for possvel a instalao de medidores individuais, a cobrana dos condminos inadimplentes e probe a cobrana por estimativa, que muito utilizada em caso de impossibilidade de acesso ao medidor pela concessionria. Porm, no caso do Rio de Janeiro, a Companhia Estadual de gua e Esgoto CEDAE, que responsvel pela captao, tratamento e distribuio de gua, conseguiu alegar a inaplicabilidade desta lei devido ao fato de no ser considerada uma concessionria e sim uma delegatria legal de servios pblicos.

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A Lei complementar n 110/2003 do municpio de Passo Fundo/RS obriga a instalao de medio individual de consumo de gua e d a entender que esta obrigao abrange inclusive as instalaes existentes e define tambm que o grupo de medidores de gua deve ficar em local de uso comum e de fcil acesso. A questo da abrangncia ou no das edificaes existentes no est clara nesta lei e abre discusso para uma questo complexa, pois as edificaes existentes necessitam de intervenes significativas para comportar um sistema de medio individualizada de gua, que perfeitamente vivel, mas envolve recursos que os condomnios muitas vezes no disponibilizam ou mesmo se estes recursos sero de alguma forma subsidiados pelas concessionrias ou prefeituras. A tendncia mais correta em termos de legislao a obrigatoriedade para novas edificaes e o incentivo fiscal ou subsdio para possibilitar e incentivar as edificaes existentes a tambm adaptarem suas instalaes hidrulicas de modo a permitir a leitura individual do consumo de gua de cada unidade habitacional.

Em 18 de setembro de 2003 foi publicada a lei n 10.785/2003 no municpio de Curitiba/PR. Esta lei cria o PURAE (Programa de Conservao e Uso Racional da gua nas Edificaes) que institui medidas que induzem conservao, uso racional e uso de fontes alternativas para captao de gua nas novas edificaes. Alm de obrigar a instalao de hidrmetros individuais para as novas edificaes, esta lei prev o uso de bacias sanitrias de voluma reduzido de descarga, utilizao de chuveiros e

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lavatrios de volumes fixos de descarga e a adoo de arejadores nas torneiras. O PURAE abrange ainda medidas de maior impacto nas edificaes e prev que as novas edificaes considerem a utilizao das guas de chuva para fins que no necessitem de gua potvel e tambm prev a reutilizao das guas de tanques, mquinas de lavar, chuveiros e banheiras para descargas em bacias sanitrias. Vale lembrar que a obrigatoriedade de medio individualizada em todo o estado do Paran vem desde 1994, como j mencionada acima.

A Cidade de Piracicaba tambm j tornou obrigatria a instalao de hidrmetros individuais, deixando a cargo da concessionria a leitura do hidrmetro global da edificao e a cargo do condomnio a leitura dos hidrmetros individuais. Estas medidas esto em vigor desde 17 de novembro de 2004, quando foi promulgada a lei complementar n 169/2004.

No Distrito Federal a obrigatoriedade veio por fora de lei em 18 de janeiro de 2005 pela lei n 3.557/2005 e a Companhia de Saneamento do Distrito Federal CAESB emitiu logo em seguida uma cartilha tcnica para orientao dos clientes Esta cartilha tem se tornado referncia em vrios estados brasileiros.

Campinas/SP, teve a obrigatoriedade de individualizao de hidrmetros para novas edificaes em 6 de maio de 2006. No mesmo ano foi a vez de

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Natal/RN aprovar a lei n 238/2006 com teor semelhante ao da lei da cidade de Campinas.

Belo Horizonte/MG poderia ter sido pioneira no assunto. Em 1994 foi apresentado na cmara municipal o projeto de lei n 239/1994 que obrigava a instalao de hidrmetros individualizados, mas esse projeto no foi adiante. Treze anos depois foi apresentado na assemblia legislativa de Minas Gerais o projeto de lei n 973/2007, fruto do trabalho dos Deputados Fbio Avelar e Adalclever Lopes. Por fim, em 29 de maio de 2008 entrou em vigor a lei n 17.506/2008 que trata da medio individualizada no estado de Minas Gerais. Ao contrrio das demais leis que tem surgido nos municpios e estados no decorrer dos ltimos anos pelo Brasil, esta lei no obriga a instalao de medio individualizada para novas edificaes, mas apenas sugere que tal instalao seja considerada na planta hidrulica das novas edificaes. Na poca em que o projeto de lei ainda tramitava aberto s discusses com o corpo tcnico, foi protocolado junto assemblia legislativa um ofcio com sugestes ao referido projeto de lei. Este ofcio foi elaborado pela comisso tcnica da Associao Brasileira de Engenharia de Sistemas Prediais em Minas Gerais ABRASIP-MG, que, dentre outras consideraes, sugeria que as novas edificaes de uso coletivo possussem obrigatoriamente a medio individualizada de gua para cada consumidor. Como avano, a lei n 973/2007 prev que a concessionria de gua realize a leitura e emisso de contas individuais caso a edificao possua a infra-estrutura necessria que possibilite tal sistema de medio.

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Resta a promulgao de uma lei de nvel federal que venha a definir a obrigatoriedade da medio individualizada de gua em todo o territrio nacional. O processo para elaborao de tal lei foi iniciado, em 2003, quando o Deputado Federal Julio Lopes entrou com o projeto de lei n787/2003 que institui diretrizes nacionais para a cobrana de tarifas para a prestao de servio de abastecimento de gua e d outras providencias. Ao longo de seis anos, este projeto de lei tramitou entre mesas diretoras, Comisso de Constituio e Justia e de Cidadania (CCJC) e por fim teve por ltima ao, conforme consulta pgina eletrnica da cmara dos deputados, a manuteno do veto total em 15 de maio de 2009.

Em consulta pgina eletrnica da cmara dos deputados, pode-se observar toda a tramitao do projeto de lei n 787/2003. O texto original de 16 de abril de 2003 possui alguns artigos polmicos, como o pargrafo nico do artigo 3, que define que a tarifa pela prestao dos servios de abastecimento de gua ser cobrada de forma individualizada, por unidade usuria, no podendo ser rateada quando o consumo se der em forma de condomnio ou coletivamente. Este artigo, assim como o j apresentado na lei n 3915/2002 do estado do Rio de Janeiro, entra na questo de impor a adaptao das edificaes existentes ao sistema de medio individual de gua. O deputado federal Pedro Fernandes, relator do referido projeto de lei pela comisso de desenvolvimento urbano, props uma emenda com a alterao deste pargrafo nico de forma que a obrigatoriedade fosse

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considerada para a as edificaes a partir da data da lei, assim como o relator deputado Dr. Heleno da comisso de minas e energias. Outro artigo que gera discusso o artigo 4, que d as concessionrias um prazo de 24 meses para instalao de hidrmetros em todas as unidades usurias que suprimido atravs de outra emenda pelo relator deputado Pedro Fernandes. Em 24 de janeiro de 2006, o projeto de lei n 787/2003 com suas respectivas emendas, recebeu parecer favorvel com relao sua constitucionalidade. Porm, foram protocolados recursos contrrios constitucionalidade do projeto de lei referentes competncia de legislar a respeito do assunto ser dos estados e municpios e no de mbito federal. Por fim, como j mencionado acima, a ltima ao constante na pgina eletrnica da cmara dos deputados foi a manuteno do veto total em 15 de maio de 2009.

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3. Componentes de um sistema de medio individualizada de gua 3.1. Hidrometros

O hidrmetro o instrumento destinado a medir e indicar continuamente, o volume de gua que o atravessa.

3.1.1. Tipos de Hidrmetros De acordo com seu princpio de funcionamento, os hidrmetros podem ser do tipo velocimtricos ou volumtricos.

Os hidrmetros velocimtricos tm como princpio de funcionamento a contagem do nmero de revolues da turbina ou hlice para obteno do volume, que feito de forma indireta, de acordo com uma correlao baseada na aferio do hidrmetro, o nmero de revolues da turbina registrada em um dispositivo totalizador. Segundo COELHO (1999, p. 120), os medidores de velocidade tambm so chamados de medidores inferenciais, porque no obtm a medio de gua de forma direta, e sim de forma indireta.

No hidrmetro volumtrico no existe uma turbina e sim um mbolo ou anel. um recipiente que se enche com a entrada do lquido e transporta para a sada do medidor um determinado volume. O fenmeno de transporte d-se pela diferena de presso, que maior na entrada do que na sada do aparelho. O mbolo executa movimento circular em torno do prprio eixo,

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gerando os movimentos necessrios para acionar o totalizador. A partir dai, o registro de volumes d-se da mesma forma que nos demais hidrmetros. O princpio volumtrico de medio garante maior preciso em baixas vazes.

Os hidrmetros mais utilizados so os do tipo velocimtricos. Estes hidrmetros podem ser do tipo monojatos ou multijatos, ter sua relojoaria seca ou mida e serem de transmisso magntica ou mecnica. A seguir tm-se as caractersticas principais entre os diferentes tipos de hidrmetros velocimtricos.

3.1.2. Hidrmetros monojatos e multijatos A diferenciao principal entre os hidrmetros monojatos (tambm chamados de unijatos) os e multijatos o nmero de jatos que incidem na turbina do hidrmetro, logo os hidrmetros monojatos possuem menor tamanho do que os hidrmetros multijatos com a mesma vazo.

Segundo COELHO (1999, p. 120), outra caracterstica dos hidrmetros monojatos, que o jato de gua incide diretamente na turbina, podendo os hidrmetros ser afetados pelas impurezas retidas no filtro. Uma obstruo do mesmo pode provocar o aumento da velocidade da incidncia do jato sobre a turbina alterando a preciso do aparelho.

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Normalmente os hidrmetros monojatos so mais baratos que os respectivos hidrmetros do tipo multijato. Atualmente no Brasil so fabricados hidrmetros monojatos de 1,5 m/h e 3,0 m/h, j os hidrmetros multijatos so encontrados de 3,0 m/h em diante.

Ambos os tipos de hidrmetros podem ser fabricados tanto com a relojoaria seca ou com a relojoaria mida.

Os hidrmetros multijatos se caracterizam pela incidncia de vrios jatos na turbina. A cmara de medio onde localiza a turbina possui furos distribudos radialmente na parte inferior e na parte superior, de modo que a gua entra na cmara de medio pela parte inferior e expulsa pela parte superior. A entrada de gua atravs de vrios orifcios na cmara de medio permite um funcionamento mais balanceado da turbina em seu eixo de rotao, resultando em uma maior vida til do equipamento.

3.1.3. Hidrmetros de relojoaria seca e relojoaria mida Os hidrmetros tambm podem variar de acordo com a presena ou no de gua no interior de sua relojoaria. De uma forma geral, as concessionrias no Brasil no tm utilizado os hidrmetros de relojoaria mida, que possuem todo o mecanismo interno mergulhados em gua, o que, de acordo com Coelho (1999, p. 122) possibilita que estes hidrmetros trabalhem com baixas vazes com maior preciso, tendo em vista que pelo princpio de Arquimedes a inrcia da mquina reduzida.

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Os hidrmetros de relojoaria mida se caracterizam por possuir um vidro muito espesso, j que este vidro solicitado a suportar toda a presso da gua proveniente da rede. O fato de possuir seu mecanismo imerso em gua tambm faz que a qualidade da gua que passa em seu interior afete o funcionamento do hidrmetro, o que segundo COELHO (1999, p. 122) foi o motivo pelo qual as concessionrias no Brasil no tm utilizado deste tipo de hidrmetro em suas instalaes.

Os hidrmetros de relojoaria seca, como o prprio nome diz, trabalham livre de gua em seu mecanismo interior, necessitando de um sistema de transmisso que conecte a cmara onde a gua passa para girar a turbina para a relojoaria. Esta transmisso pode ser mecnica ou magntica. Os hidrmetros de transmisso mecnica j esto ultrapassados, so menos sensveis e possuem o problema de possibilitarem o embaamento do vidro de leitura. O hidrmetro de transmisso magntica aquele em que a transmisso dos movimentos da turbina d-se atravs de um par de ms, posicionado acima e abaixo da placa separadora. O m propulsor fixado na ponta do eixo da turbina e aciona o m propelido que se aloja no outro lado da placa separadora. Quando gira a turbina, gira tambm o mecanismo (totalizador) acoplado ao m propelido.

Ao contrrio dos hidrmetros de relojoaria mida, os de relojoaria seca no so afetados pela qualidade da gua.

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Os dispositivos totalizadores armazenam as informaes das revolues da turbina e indicam estas informaes. Estas indicaes podem ser feitas por meio de ponteiros que se deslocam cada um sobre uma escala circular, ou por algarismos alinhados que aparecem em uma ou vrias aberturas, ou ainda pela combinao dos dois sistemas. Segundo a portaria do INMETRO n 246 (2000, p. 4), o dispositivo totalizador de um hidrmetro para gua fria deve poder registrar, sem retornar a zero, um volume correspondente a, pelo menos, 9.999 m para vazo nominal at 6m/h, inclusive e, 99.999m para vazo nominal acima 6 m/h.

3.1.4. Exemplo de especificao de hidrmetro Algumas concessionrias de gua tm elaborado cartilhas para orientao na execuo de SMI. Entre estas orientaes est a correta especificao de um hidrmetro. A CAESB, no Distrito Federal, especifica que os hidrmetros devero ter vazo mxima de 3 m/h, podendo ser monojato ou multijato, dimetro de 3/4, classe B, de transmisso magntica, prequipado para transmisso remota, com mostrador seco, totalizador ciclomtrico com dgitos saltantes. Hidrmetros com vazes superiores a 3 m/h so admitidos, desde que o clculo hidrulico mostre a necessidade.

J os hidrmetros instalados na rede de gua quente, alm das especificaes dos hidrmetros de gua fria, devem resistir a uma mxima

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temperatura admissvel de 90C, com presso mxima de 16 bar (160 m.c.a.).

3.1.5. Classificao metrolgica e capacidade dos hidrmetros De acordo com a portaria do INMETRO n 246, os hidrmetros podem ser classificados como classe A, B e C, sendo os hidrmetros de categoria A com menor preciso do que os de categoria B e assim por diante. Existem tambm hidrmetros considerados de categoria D, mas que no so abordados na referida portaria do INMETRO.

Para classificao dos hidrmetros, existem quatro valores de vazo que so considerados, sendo eles: vazo mxima, vazo mnima, vazo nominal e a vazo de transio.

A vazo mxima a maior vazo em que o hidrmetro exigido a trabalhar por um curto perodo de tempo, dentro de seus erros mximos admissveis, mantendo seu desempenho metrolgico. Muitas vezes percebe-se que os fabricantes apresentam seus hidrmetros nomeados a partir da vazo mxima, mas no esta a vazo que deve se considerar para o correto dimensionamento de um hidrmetro para a vazo normal de funcionamento.

A vazo nominal definida em valor como a metade da vazo mxima e a vazo a ser adotada no clculo para a escolha correta de um hidrmetro. Por definio pela portaria do INMETRO, a vazo nominal a maior vazo

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nas condies de utilizao, expressa em m/h, nas quais o medidor exigido para funcionar de maneira satisfatria dentro dos erros mximos admissveis.

Como j mencionado acima, normal encontrar-se em catlogos de fabricantes, por exemplo, o hidrmetro de 7,0 m/h, que na realidade o hidrmetro de vazo nominal 3,5 m/h, mas apresentado para venda como referncia o valor da vazo mxima. Existe uma seqncia padronizada pelo INMETRO para os valores de vazo nominal em m/h que so normalizados. Esta seqncia apresentada na Tabela 3.1.5 a seguir.

Tabela 3.1.5 Valores de vazes nominais definidos pelo INMETRO

Valores de vazo nominal (m/h) 0,6 0,75 1,0 1,5 2,5 3,5 5,0 6,0 10,0 15,0Fonte: Portaria do INMETRO n 246 de 17 de outubro de 2000

Conforme podemos observar pela tabela acima, est claro que um hidrmetro de 7,0 m/h se refere a sua vazo mxima, pois este valor de vazo nominal no est previsto, porm, o hidrmetro de 1,5 m/h tem gerado muitas dvidas, pois existem os hidrmetros de vazo nominal 1,5m/h e os hidrmetros de vazo mxima 1,5 m/h, o que requer muita ateno dos projetistas na correta e clara especificao de um hidrmetro, bem como do construtor ou instalador ao adquirir o hidrmetro que foi especificado.

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A vazo mnima por sua vez, o limite inferior de vazo, no qual o hidrmetro ainda consegue ter preciso na sua leitura com valores de erros admissveis. exatamente a vazo mnima de um hidrmetro que difere as classes A, B e C e esta preciso est correlacionado com o valor da vazo nominal.

Para hidrmetros de classe metrolgica A, a vazo mnima correspondente a 4,0% da vazo nominal, para classe B tem-se 2,0% e para os hidrmetros de classe C, que so mais precisos, apresentam confiabilidade para valores de vazo mnima de at 1,0% da vazo nominal.

Para o hidrmetro tradicional que abastece o reservatrio de gua potvel nas residncias ou edifcios a preciso do hidrmetro no costuma induzir a erros, isto porque a vazo necessria e constante de valor suficiente para trabalhar em faixas acima de 4,0% da vazo nominal. Ao considerar empreendimentos com a medio individualizada de gua, passa-se a ter um hidrmetro em uma linha de distribuio que alimenta um apartamento. Este hidrmetro solicitado a registrar consumo com vazes bem variadas, como por exemplo, em um mesmo apartamento pode-se ter quatro chuveiros funcionando simultaneamente, como da mesma forma, em determinados horrios o consumo instantneo de gua deste mesmo apartamento pode ter apenas um lavatrio funcionando. O dimensionamento do hidrmetro deve ser tal que permite que o hidrmetro possua vazo

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nominal suficiente para atender demanda mxima provvel, como tambm precisa fornecer preciso quando a demanda for a mnima possvel.

Como a vazo mnima uma correspondncia com a vazo nominal, muitas vezes ao se super dimensionar um hidrmetro por critrios de segurana, estaria-se ao mesmo tempo diminuindo a preciso da leitura.

Outro valor notvel de vazo, como mencionado acima, a vazo de transio, que divide os campos de medio inferior e superior. Estes campos, ou faixas de medio so utilizados como parmetros para que se possam determinar os erros admissveis de um hidrmetro. A vazo de transio tambm diretamente proporcional vazo nominal, sendo no valor de 10,0% para hidrmetros de classe metrolgica A, 8% para os hidrmetros classe B e de 1,5% para os de classe C.

Para o campo inferior de medio, ou seja, na faixa de vazo entre a vazo mnima e a vazo nominal, um hidrmetro no deve apresentar erros acima de 5,0%, e no campo superior de medio o erro mximo admissvel no deve exceder a 2,0% do volume aferido.

3.1.6. Testes de funcionamento Para atendimento ao ensaio hidrosttico da portaria do INMETRO n 264, Cada hidrmetro deve ser submetido a uma pressurizao gradual at 1,5 MPa (150 m.c.a.), a qual mantida constante durante quinze minutos, no

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deve produzir fuga interna e externa nem exsudao atravs das paredes, bem como tambm deve ser submetido a uma pressurizao gradual at 2,0 MPa (200 m.c.a.), a qual mantida constante durante um minuto, no deve produzir danos ou bloqueio no instrumento.

O hidrmetro fabricado para funcionar em um sentido de fluxo pr-definido, que inclusive vem gravado com uma seta de fluxo em sua carcaa, porm, de o hidrmetro deve permitir o funcionamento reversvel por um perodo de seis minutos, na vazo nominal, registrando indicaes no sentido inverso, sem se danificar e sem alterar suas qualidades metrolgicas, quando novamente submetido ao sentido normal do fluxo.

Alm dos ensaios de estanqueidade e de verificao de funcionamento inverso, os hidrmetros devem ser submetidos aos seguintes ensaios: Determinao dos erros - curva de erros; Determinao de perda de carga; Ensaios de desgaste acelerado - fadiga; Ensaio de blindagem magntica (para hidrmetro de

transmisso magntica); Ensaio de verificao de eficincia da transmisso magntica; Ensaio da faixa de regulagem, se apropriado;

Os critrios para aprovao em cada um dos ensaios apresentados acima esto na Portaria do INMETRO n 246 de 17 de outubro de 2000.

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3.1.7. Perda de carga em hidrmetros Um fator importante que deve ser observado na elaborao de projetos considerando a medio individualizada de gua a perda de carga gerada pelo hidrmetro.

Nos projetos convencionais, em sua maioria, a perda de carga gerada pelos hidrmetros pode ser desprezada, pois a gua que passa pelo hidrmetro proveniente da rede pblica de abastecimento de gua potvel, que chega com presses elevadas e segue diretamente para o reservatrio de gua, ou seja, a vazo no ramal predial que passa pelo hidrmetro constante e a perda de carga interfere apenas no desnvel geomtrico disponvel entre o ponto de chegada de gua e o reservatrio de gua potvel.

Em um projeto que contemple a medio individualizada de gua, o hidrmetro estar localizado aps o reservatrio de gua potvel e por ele passar a gua que abastece diretamente os pontos de consumo, alterando inclusive a forma de dimensionamento do hidrmetro, que dever atender a uma determinada vazo instantnea varivel em vez de atender a uma vazo mdia baseada no consumo dirio.

Como a vazo varivel em sistemas de medio individualizada de gua, a velocidade da gua tambm ser, o que acarretar em diferentes valores de perda de carga gerada pelo atrito da gua no interior do hidrmetro. Cada

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hidrmetro apresenta uma curva de perda de carga de acordo com a vazo da gua, esta curva dever ser observada junto ao fabricante quando da elaborao de um projeto de instalaes hidrulicas para a correta especificao do hidrmetro.

Na falta de informaes do fabricante no que diz respeito perda de carga dos hidrmetros, poder ser tomada como base a portaria do INMETRO n 246 de 17 de outubro de 2000, que estabelece as condies a que devem satisfazer os hidrmetros para gua fria de vazo nominal de 0,6 m/h a 15 m/h. De acordo com a portaria do INMETRO, a perda de carga no deve ultrapassar a 0,025 MPa (2,5 m.c.a.) na vazo nominal e a 0,1 MPa (10 m.c.a.) na vazo mxima do hidrmetro. A Figura 3.1.7 mostra a representao grfica das perdas de carga mxima admissveis para os hidrmetros de acordo com a portaria do INMETRO.

Figura 3.1.7 Curva de perda de carga em hidrmetros Adaptada da Cartilha da COPASA sobre medio individualizada.

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3.1.8. Formas de instalao do hidrmetro Alguns cuidados so necessrios quando da instalao do hidrmetro em obra, estes cuidados interferem diretamente na preciso dos valores fornecidos pelo hidrmetro.

Todo hidrmetro possui fundido junto com a carcaa uma seta que indica qual o sentido do fluxo de gua. Como infelizmente no Brasil a qualidade da mo de obra ainda no um ponto forte, recomenda-se a superviso pelo responsvel da instalao do sentido de fluxo dos hidrmetros. Segundo reportagem na revista Hydro (Novembro de 2007, p. 26) a leitura com o hidrmetro instalado no sentido invertido pode ser desconsiderada.

O fluxo da gua em regime turbulento tambm pode afetar a preciso do hidrmetro, esta turbulncia pode ser causada, por exemplo, por um registro semi-aberto instalado a montante do hidrmetro, estes registros devem trabalhar totalmente aberto ou totalmente fechado, por este motivo recomenda-se a instalao de registros de de volta.

No trecho montante do hidrmetro tambm deve ser previsto um trecho de regularizao de fluxo, ou seja, um trecho horizontal de tubulao que permita que a gua passe pelo hidrmetro em regime laminar. Esta recomendao muitas vezes de difcil execuo devido disponibilidade de espaos quando os hidrmetros so instalados nos halls dos andares de

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apartamentos e acaba por existir uma conexo de ngulo interno de 90 imediatamente a montante do hidrmetro. Semelhantemente, tambm no devem ser instaladas na entrada do hidrmetro peas que reduzem a seo nominal da tubulao, causando estrico, que gera alterao no regime laminar da gua.

Segundo reportagem na revista HYDRO (Novembro de 2007, p. 28), outra fonte de erros de medio do consumo a posio do hidrmetro. A dificuldade de localizao dos hidrmetros leva a situaes desfavorveis de instalao, por exemplo, quando a situao do local leva a instalao dos hidrmetros no entre forro, acessados por alapo no forro. Desta forma o hidrmetro acaba sendo instalado de cabea para baixo, para facilitar a visualizao da relojoaria. Os hidrmetros devem, preferencialmente, ser instalados com sua relojoaria na posio horizontal devido a sua construo. Caso a turbina do hidrmetro seja instalada na vertical, ela ir sofrer com a fora gravitacional sobre seu eixo e engrenagens que pode distorcer a medio apresentada, principalmente em baixas vazes.

Por todos os motivos apresentados acima que a preciso de um hidrmetro aferido em uma bancada de testes em laboratrio pode ter resultados totalmente diferentes quando este mesmo hidrmetro estiver instalado em uma obra.

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3.2.

Medio remota

Com a adoo de sistemas de medio individualizada do consumo de gua em substituio ao sistema de leitura tradicional em que a medio feita apenas no hidrmetro global da edificao, surge a necessidade de sistemas mais avanados de leitura dos hidrmetros.

O sistema de leitura visual, que demanda o trabalho de um leiturista, pode at ser aceitvel para edificaes de at quatro pavimentos (com 8 ou 16 unidades habitacionais), porm, torna-se praticamente invivel para edificaes maiores com nmero expressivo de unidades habitacionais.

Os sistemas de medio remota (SMR) so a alternativa para viabilizar a leitura de vrios hidrmetros em um espao reduzido de tempo e praticamente sem o custo de mo de obra.

Tambm so vantagens dos SMR o fato de que no necessrio que ningum passe em todos os andares para efetuar a leitura ms aps ms, gerando mais segurana aos moradores e reduzindo custos para o responsvel pela emisso das contas individualizadas, seja a

concessionria, o prprio condomnio ou alguma empresa terceirizada. ocorrncia comum nas medies visuais que o leiturista no tenha acesso ao hidrmetro em funo da ausncia do responsvel pela edificao. Nestes casos necessrio o retorno do leiturista ao local ou mesmo que a

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cobrana seja efetuada por estimativas, que em caso de adoo de SMR no acontece.

Atualmente, j existem no mercado brasileiro, diversos fornecedores com diferentes sistemas de medio remota para consumo de gua e a maioria procura agregar tambm a medio remota do consumo de gs combustvel nas edificaes.

Existem SMR sem fio, via radiofreqncia e cabeados, com diferentes tecnologias envolvidas para cada caso.

Ainda no existe nenhuma norma brasileira ou mesmo projeto de norma que trate especificamente sobre a medio individualizada de gua, porm, em julho de 2009, foi disponibilizado para consulta pblica um projeto de norma ABNT pelo Comit Brasileiro de Mquinas e Equipamentos Mecnicos (CB04) que trata mais detalhadamente sobre sistemas de medio remota e centralizada de consumo de gua e gs, este projeto de norma teve seus trabalhos iniciados pelo referido comit em julho de 2007.

Independente do tipo de tecnologia adotada para o SMR, pode-se considerar algumas caractersticas comuns entre os diferentes sistemas, como por exemplo:

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O usurio tem fcil acesso aos dados que so atualizados diariamente. Em alguns casos chegam a ser atualizados a cada intervalo de 15 minutos; Possuem dispositivos transdutores, que podem ser do tipo ampola de contato, do tipo hall, tico ou indutivo. Estes transdutores convertem os valores de vazo do hidrmetro em sinais eletrnicos; Emitem alarme em caso de falta de alimentao principal superior a 12 horas, ou em caso de rompimento da selagem eletrnica; Possibilitam a deteco de possveis vazamentos, alertando em casos de consumo ininterrupto em prazo de 24 horas.

importante ao conceber um projeto com medio individualizada que seja prevista a infra-estrutura necessria para possibilitar a utilizao dos diversos tipos de SMR. Os componentes de uma infra-estrutura predial necessria para futuras instalaes de SMR so: Proviso de local para subconjunto medidor, vlvulas de bloqueio remotas e transdutor de medio; Caixas de passagens; Eletrodutos ou eletrocalhas principais; Eletrodutos ou eletrocalhas de ramificaes; Eletrodutos ou eletrocalhas de interligaes;

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Proviso de local para central de operaes e coleta de dados do SMR; Proviso para componentes SMR para proteo contra surtos e descargas atmosfricas.

O projeto de norma 04:005.10-035 de julho de 2009 prev que seja considerada uma caixa de passagem de dimenses 4 x 2 x 2 acima de cada hidrmetro da edificao, centralizada com o eixo do medidor e a uma distncia de 15 cm acima, isto para caso de instalaes de hidrmetros com instalao aparente. J em caso de instalaes embutidas em alvenarias, devero ser utilizadas caixas de passagem embutidas ao lado do abrigo do medidor, interligada com o mesmo por eletrodutos.

O referido projeto de norma recomenda ainda que sejam instaladas caixas de dimenses 300 mm x 300 mm x 120 mm nas proximidades da central de operaes e coleta de dados do SMR e caixas de dimenses 100 mm x 100 mm x 50 mm nas interligaes das prumadas verticais com os eletrodutos ou eletrocalhas de interligaes.

Os SMR so basicamente compostos por equipamentos eletrnicos e esto sujeitos a surtos de tenso e corrente eltrica, devendo estar protegidos contra tais ocorrncias. A especificao da classe dos dispositivos de proteo contra surtos (DPS) dever estar de acordo com a ABNT-NBR5410/2004 referente a especificidade de cada sistema. Os eletrodutos que

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conduzem cabos de dados, posicionados no exterior do edifcio devem ser de material metlico e devidamente aterrados.

3.2.1. Medio remota via radiofreqncia Um dos tipos de SMR que tem tido bastante aceitao no mercado so os sistemas com transmisso de dados via radiofreqncia. Este tipo de sistema elimina grande parte da infra-estrutura de eletrodutos e se torna bem atrativo em casos de edificaes existentes, onde tem-se dificuldade de implantar novas instalaes.

No entanto, edifcios com estrutura metlica e edifcios muito altos podem dificultar a operao de sistemas de rdio.

Os SMR por radiofreqncia podem ser do tipo unidirecional ou bidirecional. Geralmente os SMR voltados para edificaes so do tipo unidirecional, que so mais baratos e funcionam perfeitamente quando no h interferncias fsicas da construo, podendo em certos casos ser necessrio o uso de repetidores de sinal. J os sistemas bidirecionais possuem um receptor que envia o impulso de leitura para o medidor, o qual envia o valor de consumo. Estes sistemas bidirecionais so mais aplicados a sistemas de

abastecimentos comunitrios e ainda no so largamente utilizados no Brasil, mas so bastante comuns em pases da Europa.

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Podem ser utilizados concentradores primrios junto aos hidrmetros de cada pavimento e concentradores secundrios que interligam estes concentradores primrios, interligando-os central de gerenciamento.

A Figura 3.2.1 ilustra um exemplo de hidrmetro pr-equipado com antena para possibilitar a leitura remota via radiofreqncia.

Figura 3.2.1 Hidrmetro pr-equipado para leitura via radiofreqncia

3.2.2. Medio remota via cabos Em geral, quando existe a possibilidade de passagem de eletrodutos para passagem de cabos interessante que esta infra-estrutura seja considerada para flexibilizar o sistema de medio.

Como o prprio nome diz, o sistema via cabos utiliza-se de cabeamento para realizar a transmisso das informaes dos transdutores dos hidrmetros para o concentrador. Este cabeamento poder ser utilizar cabos de lgica,

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no caso do sistema M-Bus ou mesmo utilizar os prprios cabos da rede eltrica, em caso de sistemas baseados em PLC (Power Lines

Communications). Esta ltima poder ser utilizada at em casos de edificaes existentes, em funo de, na maioria dos casos, j ter disponvel a infra-estrutura da rede eltrica no local.

No caso de sistemas via cabos, a questo da segurana da infra-estrutura dever ser levada em considerao, procurando evitar que atos de vandalismo possam interromper a transmisso de informaes.

3.2.2.1.

Padro M-Bus

O M-Bus um sistema digital de comunicao de dados, composto por hidrmetros eletrnicos, rede de comunicao, computador central com programa especfico e interface de comunicao rede-computador. Outros elementos podem ser incorporados ao conjunto para melhorar os graus de segurana, de confiabilidade e de alcance da rede como um todo, como o sistema de aterramento e os amplificadores e regeneradores de sinal.

Segundo SILVA; TAMAKI; TONETTI; GONALVES (2005), o M-BUS foi desenvolvido para ser um sistema de fcil implementao e operao, empregando-se cabos comuns e o menor nmero de componentes possvel. Para este sistema, normalmente so utilizados cabos comuns de telefonia, do tipo par tranado de 0,5 mm.

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A central de gerenciamento de telemedio composta por um microcomputador dotado de um programa de superviso e gesto.

Grandes distncias podem afetar a qualidade do sinal dos sistemas de padro M-Bus, nestes casos, podem ser necessrias a implementao de amplificadores ou de regeneradores de sinal.

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4. Solues de projeto A alterao da concepo tradicional em projetos hidrulicos tem sido um desafio para os projetistas. So diversas as idias e solues, bem como so variadas as situaes, devidos as particularidades de cada edificao.

O fato que no existem regras prontas e o mercado demanda por solues de baixo custo, que tenham facilidade de manuteno e principalmente, que gerem pouca manuteno.

Sero analisadas abaixo algumas solues que so opes para elaborao de projetos com medio individualizada de gua.

4.1.

Concepes de projetos de medio individualizada de gua.

4.1.1. Medio nos pavimentos Localizar o grupo de hidrmetros no hall de cada pavimento uma das solues que vem sendo adotada com mais freqncia nos edifcios residenciais dotados de SMI, principalmente em caso de edificaes acima de quatro pavimentos. Esta soluo tem sido bem aceita entre construtores e projetistas em funo de demandar uma instalao hidrulica simplificada, localizando uma prumada central nica na rea comum do hall dos apartamentos, onde tambm estar localizado o grupo de hidrmetros.

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A partir do grupo de hidrmetros, a tubulao distribuda horizontalmente pelo teto do apartamento ou pelo forro do apartamento do apartamento imediatamente abaixo.

A questo de utilizar a distribuio horizontal de gua pelo teto do vizinho abaixo, tem sido bastante questionada por projetistas, pois dificulta eventuais manutenes, causando transtornos entre moradores. Outra possibilidade que vem sendo debatida a de evitar o furto de gua, por mais que parea absurda, essa possibilidade uma triste realidade que deve ser levada em considerao na hora de projetar o traado ideal para a distribuio horizontal de gua aps a medio do apartamento.

A medio individualizada de gua feita com grupo de hidrmetros instalados em vrios pavimentos sobrepostos dificulta a leitura visual dos hidrmetros, demandando que seja instalado, ou pelo menos previsto, algum sistema que permita a leitura remota dos hidrmetros.

A Figura 4.1.1 ilustra um grupo com quatro medidores com sugesto de dimenses do espao necessrio para instalao em rea comum dos pavimentos.

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Figura 4.1.1 Grupo de medidores nos pavimentos Adaptada da Cartilha da COPASA sobre medio individualizada.

4.1.2. Grupo de medidores com reservatrio unificado Em caso de edificaes mais baixas, como por exemplo, em caso de conjuntos habitacionais de baixo padro de at quatro pavimentos, tem sido viabilizada a soluo de instalar uma bateria com os hidrmetros de todos os apartamentos de todos os pavimentos em um s local, que pode ser em uma rea comum interna ou externa ao edifcio ou at mesmo na cobertura da edificao, desde que esta seja de fcil acesso.

Este tipo de soluo torna mais vivel a leitura visual dos hidrmetros, o que um dos fatores que tem contribudo para a aceitao em empreendimentos de interesse social, que na maioria das vezes no comporta um sistema de medio remota.

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A Copasa especificamente, talvez para coibir o uso de leitura visual dos hidrmetros, tem aceitado a leitura por grupo de medidores somente para edifcios at trs pavimentos, que so minoria. Em caso de edifcios com quatro pavimentos ou mais, ela j obriga a medio nos pavimentos e associada a um sistema de medio remota. Porm, uma opo do construtor / condomnio, executar um SMI que no seja conforme aos padres da Copasa, ficando a cargo do condomnio ou empresa terceirizada o gerenciamento das contas individuais.

A Figura 4.1.2 ilustra um empreendimento com dois blocos de quatro pavimentos cada, em que existe um castelo dgua externo que abastece por gravidade os dois blocos, com quatro baterias de hidrmetros localizadas junto s fachadas de cada edificao.

Figura 4.1.2 Exemplo de grupo de medidores com reservatrio unificado Adaptado de SANEAS (maro de 2006)

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Em outros casos o reservatrio de gua pode estar localizado na cobertura das edificaes, neste caso o ramal de distribuio deve descer at a bateria de hidrmetros para depois retornar para os apartamentos.

Pode ser percebido a partir da Figura 4.1.2 que esta soluo demanda uma srie de colunas ascendentes que partem do trreo separadamente at abastecer o respectivo apartamento.

A Figura 4.1.2b ilustra uma bateria de hidrmetros que foi considerada em uma edificao em So Paulo e que possui cinco pavimentos.

Figura 4.1.2b Grupo de medidores no pavimento trreo Adaptado de SANEAS (maro de 2006)

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4.1.3. Grupo de medidores com reservatrio individualizado Outra forma de executar uma bateria de medidores para efetuar a medio individualizada, adotar um reservatrio de gua para cada unidade.

Esta alternativa no comumente utilizada devido a condies especficas para viabilizar sua implantao. Como ser instalado um reservatrio de gua para cada edificao, necessrio haver espao para colocao destas caixas. Se a edificao tiver sistema de aquecimento solar, por exemplo, tambm dever existir um conjunto de reservatrios trmicos com coletores solar para cada unidade. Outro complicador a altura da edificao, que quando demandar utilizao de reservatrio inferior praticamente inviabiliza a medio com reservatrios independentes, em funo da dificuldade de instalar sistemas de bombeamento e reservatrios inferiores independentes.

A Figura 4.1.3 exemplifica um empreendimento com um grupo de medidores instalado na parte inferior da edificao que posteriormente abastece um reservatrio independente por unidade habitacional.

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Figura 4.1.3 Exemplo de grupo de medidores com reservatrio individualizado

Vale ressaltar, que reservatrios de gua requerem manuteno e limpeza peridica, o que em muitas edificaes ignorado, principalmente em edificaes residenciais. A adoo de um reservatrio de gua para cada unidade habitacional agrava a questo de falta de manuteno, j que em edifcios multifamiliares com reservatrio nico, a manuteno e limpeza deste reservatrio pode ser programada com mais facilidade pelo responsvel pela manuteno do condomnio.

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4.1.4. Critrios para duplicao de medio No existem regras prontas para limitar qual a vazo mxima de um hidrmetro para ser adotado em um SMI, ficando a critrio de cada projetista dimensionar qual a vazo mxima provvel que cada apartamento ir demandar e especificar os hidrmetros disponveis no mercado.

A questo que existem hidrmetros para todos os nveis de vazo. E, conseqentemente, com grandes variaes de dimenses e preos entre si. A portaria do INMETRO n 246, j referida neste trabalho, fixa parmetros necessrios para hidrmetros de at 15 m/h de vazo nominal. Na prtica, os hidrmetros que mais tem sido utilizado so os de vazes nominais 1,5 m/h e 2,5 m/h, porm, obviamente, a escolha do hidrmetro ir depender das particularidades de cada projeto. At o hidrmetro de vazo nominal 5,0 m/h (10 m/h de vazo mxima) tem sido considerado, pois hidrmetros de 3,5 /h e 5,0 m/h de vazo nominal so encontrados no mercado com dimetro de 1. A partir de 6,0 m/h os hidrmetros possuem dimetros de instalaes maior e passam a ter tamanhos mais expressivos que dificultam a instalao em halls de apartamentos.

Outro ponto a ser considerado que quanto maior a vazo nominal do hidrmetro adotado, para uma mesma classe metrolgica, menor a preciso a baixas vazes, e a preciso a baixas vazes fator importante a ser considerado para unidades residenciais. Pois, possvel que em

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determinado horrio o apartamento inteiro tenha apenas o filtro da cozinha funcionando, por exemplo.

Pelos motivos apresentados, em alguns casos faz-se necessria a duplicao da medio, efetuando-se a soma das leituras para obter a conta total do apartamento. A Figura 4.1.4 ilustra esta situao.

Figura 4.1.4 Utilizao de dois hidrmetros para casos de alta vazo

Como pode ser observado na Figura 4.1.4, um hidrmetro abastece dois banhos, a rea de servio e a cozinha e o outro hidrmetro abastece mais dois banhos, o lavabo e o banho de servio. Nestes casos, j que foram considerados dois hidrmetros para a mesma unidade habitacional, pode-se melhorar a distribuio de vazo ao se colocar em hidrmetros diferentes, pontos de consumo que tenham a possibilidade de ocorrer simultaneamente. No exemplo dado, havia banhos de 1 a 4, optou-se por colocar dois deles em cada hidrmetro, devido a possibilidade, de em determinado horrio, haver vrias pessoas utilizando chuveiros.

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4.2.

Medio individualizada de gua e instalaes prediais de gua quente

Conciliar sistemas de medio individualizada de gua com sistemas de aquecimento de gua tem sido um desafio para os profissionais do setor. Diversas concepes tm sido testadas em diferentes situaes de forma a tentar conseguir um desempenho semelhante das instalaes de gua quente convencionais.

Belo Horizonte considerada a capital nacional do aquecedor solar, e exatamente em sistemas centrais de aquecimento. E justamente no caso dos sistemas de aquecimento solar instalados em edifcios multifamiliares, que esto os maiores desafios de se implantar um SMI.

4.2.1. Hidrmetro para gua quente O hidrmetro utilizado para aferio do consumo de gua aquecida no o mesmo que o considerado para gua fria. necessrio um hidrmetro especial que suporte as temperaturas de funcionamento.

A portaria do INMETRO n 246 que regulamenta as condies que um hidrmetro deve satisfazer no aplicada aos hidrmetros de gua quente, pois destinada a hidrmetros de 0,6 m/h a 15,0 m/h at uma temperatura de 40C.

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Quando da especificao de um hidrmetro para gua quente, dever ser observado os catlogos de fabricantes e determinaes das concessionrias com relao s condies de funcionamento. Com relao temperatura, a maioria dos hidrmetros para gua quente so apresentados no mercado como de temperatura mxima admissvel de 90C, sendo que existem hidrmetros da linha predial que suportam at 100C. A CAESB, em sua cartilha para orientao nos quesitos necessrios para um SMI, recomenda a utilizao de hidrmetros para gua aquecida que suportem uma mxima temperatura admissvel de 90C, a uma presso mxima de 16 bar (aproximadamente 160 m.c.a.).

De forma geral, a disponibilidade de faixas de vazo para hidrmetros de gua quente mais limitada que as opes encontradas para hidrmetros de gua fria. As opes de vazo devero ser observadas nos catlogos de cada fabricante. Vale ressaltar que existem fabricantes que possuem apenas hidrmetros para gua fria em sua linha de produtos. Normalmente, hidrmetros para gua quente possuem detalhes em vermelho em sua carcaa de modo a facilitar sua identificao.

4.2.2. Medio individualizada na gua quente e o tempo de espera. O tempo de espera para chegada da gua aquecida aos pontos de utilizao um fator delicado a ser observado mesmo em sistemas convencionais de aquecimento central e que tende a ser agravado com a implantao de SMI. A gua aquecida que fica parada no interior das tubulaes quando a rede

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est fechada tende a esfriar dentro da tubulao. Esta perda trmica depende de diversos fatores da instalao, tais como, material e espessura da parede da tubulao, dimetro da tubulao, existncia, tipo e espessura de isolamento trmico e a temperatura do ar externo.

Em linhas gerais, quanto maior a distncia entre a fonte de gerao de calor e o ponto de utilizao, maior o volume de gua armazenado dentro da tubulao que est passvel de esfriamento.

Em instalaes de edifcios residenciais onde cuidados bsicos com relao diminuio do tempo de espera no foram observados, comum de acontecer de algum usurio situado no apartamento do pavimento trreo do edifcio utilizar um chuveiro, por exemplo, e ter de esperar esvaziar toda a gua da coluna do edifcio at comear a chegar a gua aquecida que est no reservatrio trmico. Em casos extremos, este tempo de espera pode chegar a dez minutos.

Enquanto a gua quente no chega, a gua fria muitas vezes escorre pelo ralo, literalmente. Medidas destinadas a reduzir o tempo de espera a valores aceitveis no s visam o conforto do usurio, mas tambm evitam a reduzir o desperdcio de gua e a demanda por energia de apoio no sistema de aquecimento central que muitas vezes realizado por meio de gs combustvel ou energia eltrica.

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Uma das medidas mais conhecidas para reduzir a perda trmica das tubulaes a utilizao de isolamento trmico. Produzido e comercializado pelos fabricantes de tubulaes de cobre, o isolamento trmico em polietileno expandido um dos mais utilizados atualmente. Este isolamento encontrado no mercado com espessuras de 0,5cm e 1,0cm, de acordo com o dimetro da tubulao. O isopor tambm tem sido utilizado para isolamento trmico em tubulaes de gua quente. Ele possui um coeficiente de condutividade trmica inferior ao do polietileno expandido e utilizado em espessuras de at 2,5cm. Quanto maior a espessura do isolamento trmico, maior a sua eficincia, mas tambm maior o seu custo e, isolamento muito espessos, dificultam a instalao da tubulao,

principalmente em caso de tubulaes embutidas ou em shafts com pouca disponibilidade de espao.

Os tradicionais tubos de cobre, por serem metlicos e possurem elevado coeficiente de condutividade trmica, apresentam um isolamento trmico desprezvel e demandam isolamento trmico adicional em toda a extenso da tubulao de gua quente, mesmo em trechos curtos.

Uma tendncia em tubulaes a utilizao de materiais termoplsticos para conduo de gua quente. Atualmente, os materiais termoplsticos mais utilizados no mercado brasileiro so o polietileno reticulado, conhecido como PEX, o polipropileno copolmero random, tambm chamado de PPR e o policloreto de vinila clorado, ou CPVC. Estes materiais apresentam um

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baixo valor de coeficiente de condutividade trmica e geralmente so instalados sem a necessidade de isolamento trmico adicional, inclusive, os fabricantes que comercializam estes materiais termoplsticos incentivam a no utilizao de isolamento trmico como fator de reduo de custos de instalao ao comparar com tubulaes de cobre, onde a utilizao de isolamento trmico premissa bsica.

Um cuidado, no entanto, deve ser tomado quando da utilizao de materiais termoplsticos. A comparao destes materiais com o cobre no que se refere a perda trmica no deveria ser feita de forma direta, analisando os coeficientes de condutividade trmica de um e de outro material. Como o cobre s deve ser instalado isolado termicamente, ao se especificar um material termoplstico sem o isolamento trmico, a perda de calor deste material deve ser comparada a perda trmica do cobre isolado, e neste ponto que muitas instalaes de gua quente tm regredido no que se diz respeito a tempo de espera das instalaes, pois o cobre isolado com o polietileno expandido chega a possuir uma perda trmica at oito vezes menor que a dos materiais termoplsticos no isolados.

Conseqentemente, ao utilizar os materiais termoplsticos com o isolamento trmico tem-se uma dupla camada de proteo trmica que realmente ter uma perda trmica muito inferior do cobre.

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A Tabela 4.2.2 apresenta os valores de coeficiente de condutividade trmica de alguns materiais apresentados.

Tabela 4.2.2 Valores de coeficientes de condutividade trmica. Material Isopor (EPS) Polietileno expandido CPVC PPR PEX Cobre Coeficiente de condutividade trmica (W / m.K) 0,025 0,036 0,200 0,240 0,430 332,000

Conforme os valores apresentados, percebe-se que a resistncia trmica do cobre deve ser desprezada em relao aos demais materiais termoplsticos, porm, tambm se pode perceber que os isolamentos trmicos de isopor ou polietileno expandido possuem um desempenho muito superior ao deste materiais se no estiverem devidamente isolados. Portanto, a utilizao de tubulaes termoplsticas com isolamento trmico adicional um excelente aliado na reduo de do tempo de espera em instalaes de aquecimento central com medio individualizada de gua

Em um SMI, geralmente tem-se tubulaes instaladas horizontalmente dentro do apartamento entre forros de regies que no so reas molhadas. Outro problema que pode ocorrer com a no utilizao de isolamento trmico em tubulaes de gua quente a condensao de gua na parede

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externa da tubulao com conseqente danificao do forro abaixo de onde estiver instalada.

Outra soluo largamente utilizada para reduo do tempo de espera em instalaes de gua quente a implantao de sistemas de recirculao de gua acionados por termostatos. Em uma instalao convencional, sem um SMI, as colunas de gua quente so localizadas dentro das prprias reas hidrulicas, prximas aos pontos de utilizao, nestes casos, a recirculao de todas as colunas de gua quente da edificao mantm a gua aquecida prxima aos pontos de consumo, restando apenas o trecho da derivao da prumada at o ponto de consumo sem recirculao de gua.

Em um SMI com aquecimento central, tem-se normalmente uma coluna de gua quente centralizada na rea comum da edificao, distante dos pontos de consumo, a partir da qual feita uma derivao para posterior medio da gua quente do apartamento para ento ser feita a distribuio de forma horizontal para os banheiros e cozinha dos apartamentos. A recirculao apenas da coluna de gua principal pode muitas vezes no ser suficiente, visto que quanto maior for o apartamento e o nmero de pontos com demanda de gua aquecida, maior ser o volume de gua armazenado na tubulao horizontal interior ao apartamento.

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4.2.3. Solues para um SMI com sistemas de aquecimento. Lanada a questo, segue-se uma srie de solues possveis de serem adotadas para viabilizar um SMI em edificaes que possuem sistema de aquecimento de gua.

4.2.3.1.

Recirculao de gua quente apenas na prumada central.

Considerando um sistema de aquecimento central de gua, uma das solues, conforme j mencionado anteriormente, a de executar a recirculao apenas na coluna central de gua quente, assumindo e ignorando a perda trmica a partir da derivao desta coluna principal, como exemplificado na Figura 4.2.3.1.

Figura 4.2.3.1 Exemplo de medio de gua quente com recirculao apenas na prumada central

Nestes casos, o tempo de espera pode ser facilmente calculado ao dividir-se o volume de gua existente no caminho que se inicia na derivao da coluna

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principal at o ponto mais distante de consumo pela vazo estimada da gua neste mesmo ponto. A instalao de isolamento trmico nas tubulaes fator chave para reduo do tempo de espera para este tipo de soluo, mesmo em caso de instalaes de gua quente com materiais

termoplsticos.

difcil determinar qual o valor a ser considerado aceitvel para um tempo de espera e este valor pode variar de acordo com o nvel de exigncia do usurio final, bem como de acordo com o nvel de comprometimento com o uso racional da gua por parte dos construtores e projetistas.

Nestes casos em que a recirculao feita apenas na coluna principal, a utilizao de tubulaes com dimetros reduzidos tambm auxilia a existncia de um volume menor de gua na tubulao. Desta forma, super dimensionamentos nos dimetros das tubulaes que muitas vezes pensase ser benficos para a instalao, iro elevar o tempo de espera.

O sistema de distribuio de gua ponto a ponto, atualmente j utilizado nas instalaes de ramais e sub-ramais de gua fria e gua quente em PEX por alguns construtores, tambm pode ser utilizado com o objetivo de reduzir o volume de gua na tubulao em barriletes instalados no interior de apartamentos com um SMI. Este tipo de soluo caracteriza-se pela distribuio da gua a partir de um quadro de distribuidores, tambm chamados de manifold, diretamente aos pontos de consumo atravs de

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tubulaes flexveis, sem o uso de conexes intermedirias. A utilizao de tubulaes flexveis permite at que os tubos sejam instalados dentro de condutes embutidos em laje ou alvenaria, possibilitando sua manuteno sem a necessidade de quebras.

Como a adoo de um SMI requer, na maioria dos casos, de um barrilete de gua instalado dentro dos apartamentos, a utilizao de distribuidores de gua uma soluo interessante, porm, em vez de considerar o sistema de distribuio ponto a ponto apenas internamente na rea hidrulica, considera-se esta distribuio a partir do hidrmetro localizado na rea comum, sendo que cada rea hidrulica considerada como um ponto de distribuio, derivando uma tubulao em PEX para cada rea hidrulica, com percurso mais direto e dimetro reduzido.

A comparao entre esta distribuio ponto a ponto para o barrilete e uma soluo convencional de barrilete interno ao apartamento poder ser mais bem entendida com as Figuras 4.2.3.1b e 4.2.3.1c a seguir, onde na primeira representado um apartamento que utiliza gua quente para trs banhos sociais e sutes, cozinha e para o banho de servio e a distribuio de gua feita a partir de um ponto no hall comum da edificao. J na Figura 4.2.3.1c, tem-se o mesmo apartamento da primeira figura, porm, exemplificando a distribuio tipo ponto a ponto por meio de tubulaes flexveis. Em ambos os casos, o tipo de soluo a ser adotada na distribuio interna das reas hidrulicas fica a cargo do construtor.

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Figura 4.2.3.1b Barrilete de gua quente interno ao apartamento com sistema de distribuio convencional

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Figura 4.2.3.1c Barrilete de gua quente interno ao apartamento com sistema de distribuio ponto a ponto

Pode ser facilmente percebido que com o sistema de distribuio ponto a ponto utilizado um comprimento linear maior de tubulaes, porm, como cada tubulao necessita ser dimensionada para abastecer apenas uma rea hidrulica, os dimetros das tubulaes passam a ser mais reduzidos que na soluo convencional, que possui uma linha mestra de onde feita a

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derivao para as diversas reas hidrulicas. No dimensionamento da soluo convencional, nos trechos iniciais onde passa a gua de todo o apartament