reúso água chuva - monografia

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL ENFASE AMBIENTAL

Aproveitamento de Água Pluvial: análise do custo de implantação do sistema em

edificações

Ricardo Paganelli de Lima

Thiago Garcia Machado Orientadora: Profª. MS. Aline Branco de Miranda Lázari

2008

Ricardo Paganelli de Lima Thiago Garcia Machado

Aproveitamento de Água Pluvial: análise do custo de implantação do sistema em

edificações

Trabalho de Conclusão de Curso

apresentado ao curso de Engenharia Civil Ênfase

Ambiental, Centro Universitário da Fundação

Educacional de Barretos, como requisito à

obtenção do grau de Engenheiro Civil Ênfase

Ambiental.

Orientador: Prof. MS. Aline Branco de Miranda Lázari

Barretos

2008

FOLHA DE APROVAÇÃO

Candidatas: RICARDO PAGANELLI DE LIMA E THIAGO GARCIA MACHADO “APROVEITAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL: ANÁLISE DO CUSTO DE IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA EM EDIFICAÇÕES” Centro Universitário da Fundação Educacional de Barretos. Monografia defendida e julgada em 30/10/2008 perante a Comissão Julgadora: ________________________________ _________________ Prof. Ms. Aline Branco de Miranda Lázari Centro Universitário da Fundação Educacional de Barretos ____________________________ _________________ Prof. Ms. Valdecir Polizelli Centro Universitário da Fundação Educacional de Barretos ____________________________ _________________ Prof. Ms. Paulo Machado Martincowski Centro Universitário da Fundação Educacional de Barretos ____________________________

Prof. Ms. Aline Branco de Miranda Lázari Coordenador dos trabalhos de Conclusão de Curso

DEDICATÓRIA

Aos nossos pais, que estão nos dando algo

que jamais nos será tirado: o conhecimento.

AGRADECIMENTOS

À Deus, pela vida. Aos nossos pais, pela educação. Aos nossos amigos,

pela compreensão e apoio. A orientadora Aline, pela demarcação do caminho e

aos professores, pelo estímulo e confiança.

“Para o sucesso, atitude é igualmente tão

importante quanto capacidade”.

Harry F. Banks

RESUMO

Devido ao grave problema da escassez da água de boa qualidade pelo qual o

planeta está passando, a discussão acerca de novas formas de captação,

armazenamento e aproveitamento da água de chuva.

Dentro desse contexto, surge o sistema de aproveitamento de água da chuva

como uma das principais soluções para melhor gestão do uso da água, incluindo

benefícios sociais. A fim de analisar a viabilidade econômica relativa à implantação do

sistema de aproveitamento de água da chuva, foi realizado um estudo.

Ao final do estudo foi comprovado por meios de analise comparativa do valor

da tarifa por metro cúbico de água na cidade de Barretos: valor do sistema implantado

e valor por metragem cúbica na cidade de Barretos, a viabilidade econômica de

implantação desse sistema.

Palavras-chave: Água de chuva, reservatório, reaproveitamento, viabilidade.

ABSTRACT

The scarcity of good quality water is a problem our planet has been facing

nowadays, the discution surrounds new procedures for acumulating , stocking and

enjoyment of the rain water.

Throughout this context, a sistem that stocks rain arises as one of the best

sollution for a better enjoyment, usage of water management and another social

features as well. The study was developed with the aim of reaching an fully analysis of

economical features related to an implementation of a rain acumulating system

reservoir.

Once accomplished the study it was certainly proven among comparative

analysis from the sum of cubic meters taxes from the city of Barretos: a comparative

between amounds for the system implementantion and the value for cubic measure in

Barretos results in economical advantages with this system.

Word-Key: Rain, reservoir, reenjoyment of water

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO.............................................................................................13

2. OBJETIVO...................................................................................................14

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.......................................................................15

Aproveitamento de Água Pluvial no Mundo............................................15

Aproveitamento de Água Pluvial no Brasil..............................................16

Cisternas para uso humano................................................................17

Cisterna adaptada para a agricultura.................................................18

Barragem subterrânea.........................................................................18

Barreiro e Caxio....................................................................................19

Pequeno Açude.....................................................................................21

Caldeirão (tanque de pedra)................................................................22

Mandala.................................................................................................22

Barramento de água de estradas........................................................23

A necessidade do aproveitamento da Água de Chuva..........................24

Vantagens e desvantagens de um sistema de aproveitamento de água da chuva.....................................................................................................24

Aproveitamento das Águas Pluviais em residências.............................25

Materiais Necessários para a implantação de um sistema de capitação de águas pluviais em residências.....................................27

Calhas e Condutores.......................................................................27

Reservatórios...................................................................................29

Bombas.............................................................................................30

Área de Capitação...........................................................................31

Filtro Grosseiro................................................................................32

Separador de Primeiras Águas......................................................32

4. METODOLOGIA E ETAPAS.......................................................................34

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO...................................................................35

Custo de materiais do sistema de aproveitamento de água de chuva..35

Custos do Consumo de Água no município de Barretos.........................38

Viabilidades da implantação de um sistema de aproveitamento de água de chuva no município de Barretos, considerando o tamanho do reservatório............................................................................................................38

6. CONCLUSÃO..............................................................................................40

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...........................................................41

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Materiais utilizados e respectivos preços.....................................................35

Tabela 2: Estimativa do valor de implantação...............................................................36



Tabela 5: Tarifa de Água em Barretos............................................................................38

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Cisterna para captação de águas pluviais, utilizada no semi-árido brasileiro............................................................................................................................17

Figura 2 – Cisterna utilizada para o uso na agricultura................................................18

Figura 3 – Vista frontal da construção de barragem subterrânea...............................19

Figura 4 – Barreiro criado no semi-arido brasileiro para disponibilizar água para animais...............................................................................................................................20

Figura 5 – Caxio criado para interceptar águas de enxurradas e armazena-las para consumo de animais e irrigações...................................................................................20

Figura 6 – Açude de água sendo utilizado para consumo humano.............................21

Figura 7 - Açude na época de estiagem, parcialmente seco........................................21

Figura 8 – Tanque de pedra natural, serve de armazenamento de águas pluviais....22

Figura 9 – Mandala, com capitação de águas pluviais, usando para irrigar a agricultura.........................................................................................................................23

Figura 10 – Canaleta para captar águas laterais das estradas.....................................23

Figura 11– Esquema de funcionamento de sistema aproveitamento de água de chuva..................................................................................................................................27

Figura 12 – Ilustração do sistema de instalação de calhas e condutores..................28

Figura 13 – Condutor vertical cilíndrico.........................................................................28

Figura 14 – Calha horizontal cilíndrica...........................................................................29

Figura 15 – Reservatórios cilíndrico usado para armazenamento de águas pluviais...............................................................................................................................30

Figura 16 – Bombas de sucção usada para bombear água dos reservatórios..........31

Figura 17– Residência em Ribeirão Preto com aproveitamento de água pluvial.......31

Figura 18 – Filtro de partículas sólidas e detalhe das telas.........................................32

Figura 19 – Desviador das águas das primeiras chuvas com válvula de desvio horizontal...........................................................................................................................33

Figura 20 – Desviador das águas das primeiras chuvas com válvula de desvio vertical...............................................................................................................................33

13

1. INTRODUÇÃO

No mundo, 97,5% da água é salgada, a água doce corresponde somente aos

2,5% restantes, porém 68,9% da água doce estão congeladas em calotas polares do

Ártico, Antártica e nas regiões montanhosas. A água subterrânea compreende 29,9% do

volume total de água doce do planeta, somente 0,266% da água doce representa toda a

água dos lagos, rios e reservatórios (significa 0,007% do total de água doce e salgada

existente no planeta). O restante da água doce esta na biomassa e na atmosfera a forma

de vapor. (TOMAZ, 2003).

Atualmente a escassez de água própria para o consumo humano vem tomando

proporções alarmantes. Alguns fatores como o aumento contínuo da população mundial e

o crescimento das cidades e dos centros industriais são responsáveis pelo aumento da

demanda por água de qualidade, em contra partida, o uso não racional e sustentável da

mesma vem causando sua escassez, uma vez que interfere negativamente no seu ciclo

hidrológico.

Outro fator importante é o aumento de inundações e enchentes devido ao

escoamento superficial da água de chuva e da impermeabilização do solo. Desta forma, a

captação de água pluvial poderá contribuir para a diminuição do acúmulo de água nos

fundos de vale.

A utilização de águas pluviais teve inicio por volta de 3000 anos a.C. no Oriente

Médio. Há 2750 anos a.C. na Mesopotâmia, utilizavam-se águas pluviais. (TOMAZ, 2003).

O sistema de captação de águas pluviais vem sendo utilizado mais comumente

nos países Europeus e Asiáticos. Nesses países são oferecidos financiamentos para a

construção e utilização deste sistema.

No Brasil, as águas pluviais vêm sendo utilizadas nos estados do Nordeste, devido

a grande falta de recursos hídricos, e essa água capitada, é usada como fonte de

suprimento.

Seguindo um projeto existente de normas da ABNT, 2007, para aproveitamento de

águas pluviais no Brasil, será verificada a implantação dos equipamentos necessários

(calhas e condutores, peneiras, reservatório, extravasores, bombas e filtros) para a

captação de águas pluviais em edificações.

14

2. OBJETIVO

Este trabalho tem por objetivo expor de forma analítica a viabilidade econômica da

instalação de um sistema de água pluvial em edificações residenciais no município de

Barretos.

15

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3.1 Aproveitamento de Água Pluvial no Mundo

Registros históricos indicam que a água da chuva já é utilizada pela humanidade

há milhares de anos. Existem inúmeras cisternas escavadas em rochas, utilizadas para

aproveitamento de água pluvial, que são anteriores a 3.000 a.C. Em Israel, encontra-se

um dos exemplos mais conhecidos, a famosa fortaleza de Masada, com dez reservatórios

escavados na rocha, tendo como capacidade total 40 milhões de litros. No México,

existem cisternas ainda em uso, que datam de antes da chegada de Cristóvão Colombo à

América (TOMAZ, 2003).

Em países industrializados, como a Alemanha, a população e as autoridades

públicas estão apoiando ativamente o aproveitamento de água de chuva. Além disso, o

governo alemão está participando com apoio financeiro, oferecendo financiamentos para

a construção de sistemas de captação de água pluvial, incentivando assim a economia de

água potável para suprir as futuras populações e novas indústrias, conservando as águas

subterrâneas que são utilizadas como fontes de recurso hídrico em muitas cidades do

país (GROUP RAINDROPS, 2002).

Segundo Tomaz (2001a), especialistas acreditam que até o ano de 2010, um

percentual de 15% de toda água utilizada na Europa seja proveniente de aproveitamento

de água de chuva.

Um dos países que mais utiliza sistemas de aproveitamento de água pluvial alem

de promover estudos e pesquisas nessa área, é o Japão. Como exemplo, tem-se o caso

de Tóquio, onde regulamentos do governo metropolitano obrigam que todos os prédios

com área construída maior que 30.000 m² (metro quadrado) utilizem mais de 100 m³

(metro cúbico) por dia de água para fins não potáveis, façam reciclagem da água de

chuva e de água servida (água de lavatórios, chuveiros e máquinas de lavar roupas).

Além disso, a fim de evitar enchentes, devem ser construídos reservatórios de detenção

de água de chuva em áreas de terrenos maiores de 10.000 m² (metro quadrado) ou em

edifícios que tenham mais que 3.000 m² (metro quadrado) de área construída (TOMAZ,

2003).

Países como Estados Unidos, Austrália e Cingapura também estão desenvolvendo

pesquisas referentes ao aproveitamento de água pluvial. Em 1992, iniciou-se sistema de

uso de água de chuva no Aeroporto de Chagi, em Cingapura. A água pluvial captada nas

16

pistas de decolagem e aterrissagem é coletada e utilizada para descarga dos banheiros,

evitando transtornos com enchentes nas pistas. Essa iniciativa abriu caminhos para novas

áreas de pesquisa de aproveitamento de águas pluviais nesses países. (GROUP

RAINDROPS, 2002).

3.2 Aproveitamento de Água Pluvial no Brasil

No Brasil, até aproximadamente 20 anos atrás existiam poucas experiências de

aproveitamento de água pluvial.

No nordeste brasileiro a falta de água nos açudes, lagoas e nos rios, que são

temporários naquela região, e a salinidade das águas subterrâneas são fatores que levam

parte da população nordestina a utilizar a água da chuva para suprir as necessidades de

uso doméstico e das atividades na agricultura.

O Semi-árido brasileiro foi o pioneiro na arte de captação de águas pluviais.

Existem várias experiências de tecnologias de sucesso de captação e manejo de água de

chuva para uso humano, para criação de animais e produção de alimentos, na sua maioria, desenvolvidas por agricultores familiares, as quais podem ser multiplicadas e que

serão descritas posteriormente nesta pesquisa.

Hoje, já existe no país a Associação Brasileira de Manejo e Captação de Água de

Chuva, que é responsável por divulgar estudos e pesquisas, reunir equipamentos,

instrumentos e serviços sobre o assunto (ABCMAC, 2008).

Na cidade de Guarulhos, estado de São Paulo, algumas indústrias utilizam água

de chuva para suprimento de alguns pontos na sua produção. Segundo Thomaz (1993), é

realizado aproveitamento de água de chuva em uma indústria de tingimento de tecidos,

captada através de um telhado de 1.500 m² (metro quadrado) e armazenada em

reservatório subterrâneo de 370 m³.

Já em Blumenau, cidade localizada no estado de Santa Catarina, foi instalado

sistema de aproveitamento de água pluvial em um hotel com 569,50 m² (metro quadrado)

de área de cobertura (área de captação). O volume da cisterna utilizada é 16.000 litros,

estimando-se a economia anual de água potável em torno de 684.000 litros (BELLA

CALHA, 2008).

Nos últimos três anos, o Brasil conseguiu construir mais de 100 mil cisternas,

capazes de armazenar cerca de 1,5 bilhões de litros de água, na região do semi-árido

17

brasileiro. A meta dos brasileiros envolvidos nesse projeto é construir 1 milhão de

cisternas até o ano de 2010 (MONTOIA, 2008).

A seguir serão apresentados alguns tipos de construções que servem para a

captação das águas de chuva.

3.2.1 Cisternas para uso humano

As cisternas utilizadas para uso humano são sistemas compostos por

reservatórios semi-enterrados para armazenamento de águas pluviais. A água pluvial dos

meses chuvosos é armazenada para ser utilizada nos meses onde se tem escassez de

água.

A forma de captação é a utilização de uma tubulação que direciona a água ate o

reservatório (cisterna) semi-enterrado. A cisterna é construída de concreto com tela de

arame (que utiliza uma fôrma durante a primeira fase de construção), que raramente

apresenta vazamento, e, se isso acontecer, poderá ser facilmente consertada (figura 1).

Figura 1 – Cisterna para captação de águas pluviais, utilizada no semi-árido brasileiro

Fonte: Rotary Internacional (2008)

18

3.2.2 Cisterna adaptada para a agricultura

A cisterna utilizada para a agricultura é formada por uma área de captação para

captar as águas das chuvas que escorre dos desníveis do terreno ou de áreas

pavimentadas, um reservatório de água (que deve ser bem maior que a cisterna para o

uso humano) e um sistema de irrigação (que pode ser feito à mão ou por gotejamento)

(figura 2).

Figura 2 – Cisterna utilizada para o uso na agricultura

Fonte: Observador (2008)

3.2.3 Barragem subterrânea

A barragem subterrânea aproveita as águas das enxurradas e de pequenos

riachos intermitentes disponíveis na região. É cavada uma valeta transversal nos

estreitamentos dos córregos, até chegar à base cristalina.

As saídas da água podem ser fechadas com barro apiloado ou lona de PVC. Toda

barragem deve ter um sangradouro, para escoar o excesso de água e evitar que a força

da água quebre a barragem.

Durante o inverno acumula-se água no solo (e não nas superfícies, como nas

barragens tradicionais).

19

No tempo de seca a área a montante da barragem pode ser plantada com todo

tipo de fruteiras, verduras e culturas anuais, e/ou pode-se aproveitar a água armazenada

a partir do poço que obrigatoriamente tem que ser construído, (figura 3).

Figura 3 – Vista frontal da construção de barragem subterrânea

Fonte: Biblioteca Virtual de Tropicologia (2008)

3.2.4 Barreiro e Caxio

O Barreiro e Caxio foram criados para disponibilizar água para os animais, para

“irrigação de salvação” e para complementar o abastecimento de cultivos anuais.

São reservatórios com um ou mais compartimentos e de mais de três metros de

profundidade, com fundo e parede de pedra, que não deixa a água se infiltrar e se perder.

Pequenas valetas são construídas para direcionar a água de enxurradas para esses

compartimentos, com a preocupação de evitar a passagem de sedimentos, conforme

apresentado na (figura 4 e 5).

20

Figura 4 – Barreiro criado no semi-arido brasileiro para disponibilizar água para animais

Fonte: Fundação Joaquim Nabuco (2008)

Figura 5 - Caxio criado para interceptar águas de enxurradas e armazena-las para consumo de animais

e irrigações Fonte: Prefeitura Municipal de Poços de Caldas, 2008

21

3.2.5 Pequeno Açude

Os açudes são áreas de baixio onde se recolhe a água da chuva. É natural ou

construído com trator ou à mão. Para diminuir a evaporação, recomenda-se arborizar as

margens do açude.

Deve ter um sangrador grande e bem construído para não quebrar em anos de

chuva excessiva. Pode-se plantar na várzea como irrigação de salvação, conforme

apresentado na figura 6 e 7.

Figura 6 – Açude de água sendo utilizado para consumo humano


Figura 7 – Açude na época de estiagem, parcialmente seco


22

3.2.6 Caldeirão (tanque de pedra)

O sistema de caldeirão é uma caverna natural, escavada em lajedos (às vezes

aumentada nos períodos de seca), que representa excelente reservatório para armazenar

água das chuvas para uso humano, animal e agrícola, conforme apresentado na figura 8.

Figura 8 – Tanque de pedra natural, serve de armazenamento de águas pluviais

Fonte: Prefeitura Municipal de Tauá (2008)

3.2.7 Mandala

Mandala é uma tecnologia da agricultura irrigada. É composta de nove círculos de

distribuição de água, organizados ao redor de um reservatório central em forma de cone.

O desperdício na irrigação é controlado com o gotejamento regular nas plantações

diversificadas nos nove círculos concêntricos. O reservatório de água, cercado com tela

ou galhos, pode ser utilizado para criação de patos e peixes. A mandala somente funciona

com bastante água; assim, além da água de chuva, deve-se ter uma outra fonte de

abastecimento, como, por exemplo, um curso d´água, um açude ou um poço (figura 9).

23

Figura 9 - Mandala, com captação de águas pluviais, usando para irrigar a agricultura

Fonte: Portal do Voluntario HSBC (2008)

3.2.8 Barramento de água de estradas

A experiência de barramento de água de estradas consiste em captar e canalizar a

água de chuva que escorre pela lateral de estradas, através de manilhas, e armazená-la,

depois de processos de decantação, numa cisterna subterrânea, da qual será retirada

para irrigação de salvação, (figura 10).

Figura 10 – Canaleta para captar águas laterais das estradas

Fonte: Site Engenharia (2008)

24

3.3 A necessidade do aproveitamento da Água de Chuva

O aproveitamento de água pluvial surge como uma medida que tenta resolver dois

graves problemas. O primeiro é a escassez de água, que já atormenta um grande número

de pessoas pelo mundo e que, em um futuro próximo, alcançará maiores proporções. A

redução do consumo de água potável permitirá o aumento de usuários atendidos,

contribuindo para um dos itens de exclusão social.

A falta de água já é comum em regiões que recebem grande fluxo de turistas,

principalmente em cidades litorâneas no verão, ironicamente a época de maior regime

chuvoso.

O segundo problema é a drenagem urbana. As águas de chuva tem causado

graves problemas de ordem social e econômica, devido à crescente urbanização e

impermeabilização do solo, nem sempre acompanhada de infra-estruturas necessárias,

como por exemplo, uma rede de drenagem adequada.

O uso deste sistema contribuirá para a redução das enchentes, retirando do

sistema de drenagem um grande volume de água, já que grande parcela da precipitação

está sendo captada e reservada nos lotes (O2 ENGENHARIA, 2008).

Com isso, é possível a solução parcial de problemas enfrentados nos grandes

centros urbanos, proporcionando novo uso às águas de chuva que, hoje, proporcionam

grandes catástrofes, sendo utilizadas para novos fins.

3.4 Vantagens e desvantagens de um sistema de aproveitamento de água da chuva

Existem vários aspectos positivos no uso de sistemas de aproveitamento de água

pluvial, pois estes possibilitam reduzir o consumo de água potável diminuindo os custos

de água fornecida pelas companhias de abastecimento; minimizar riscos de enchentes e

preservar o meio ambiente reduzindo a escassez de recursos hídricos (MAY, 2004).

Além disso, SIMIONI (2004) cita outras vantagens do aproveitamento de água de

chuva e algumas desvantagens como :

25

Vantagens:

• Utilização de estruturas existentes na edificação (telhados, lajes e rampas);

• Baixo impacto ambiental;

• Água com qualidade aceitável para vários fins com pouco ou nenhum tratamento;

• Complementa o sistema convencional;

• Reserva de água para situações de emergência ou interrupção do abastecimento

público.

• Conveniência (o suprimento ocorre no ponto de consumo).

• Fácil manutenção.

• Baixos custos de operação e manutenção.

• Qualidade relativamente boa (principalmente quando a captação é feita em

telhado).

• As tecnologias disponíveis são flexíveis.

Desvantagens:

• Custo mais alto quando comparada com outras fontes.

• Suprimento é limitado (depende da quantidade de precipitação e da área de

telhado).

• Não atrativo a políticas públicas.

• Custo inicial médio.

• Qualidade da água vulnerável.

• Possível rejeição cultural.

3.5 Aproveitamento das Águas Pluviais em residências

A viabilidade da implantação de sistema de aproveitamento de água pluvial

depende essencialmente dos seguintes fatores: precipitação, área de captação e

demanda de água.

Além disso, para projetar tal sistema devem-se levar em conta as condições

ambientais locais, clima, fatores econômicos, finalidade e usos da água, buscando não

uniformizar as soluções técnicas.

26

A água de chuva pode ser utilizada em várias atividades com fins não potáveis no

setor residencial, industrial e agrícola. No setor residencial, pode-se utilizar água de chuva

em descargas de vasos sanitários, sistemas de controle de incêndio, lavagem de

automóveis, lavagem de pisos e irrigação de jardins. Já no setor industrial, pode ser

utilizada para resfriamento evaporativo, climatização interna, lavanderia industrial,

lavagem de maquinários, abastecimento de caldeiras, lava jatos de veículos e limpeza

industrial, entre outros. Na agricultura, vem sendo empregada principalmente na irrigação

de plantações (MAY & PRADO, 2004).

Segundo May (2004), os sistemas de coleta e aproveitamento de água de chuva

em edificações são formados por quatro componentes básicos: áreas de coleta;

condutores; armazenamento e tratamento.

O funcionamento de um sistema de coleta e aproveitamento de água pluvial

consiste de maneira geral, na captação da água da chuva que cai sobre os telhados ou

lajes da edificação. A água é conduzida até o local de armazenamento através de calhas,

condutores horizontais e verticais, passando por equipamentos de filtragem e descarte de

impurezas. Em alguns sistemas é utilizado dispositivo desviador das primeiras águas de

chuva.

Após passar pelo filtro, a água é armazenada geralmente em reservatório

enterrado (cisterna), e bombeada a um segundo reservatório (elevado), do qual as

tubulações específicas de água pluvial irão distribuí-la para o consumo não potável.

Em áreas para captação de água de chuva, comumente utiliza-se materiais como:

telhas galvanizadas pintadas ou esmaltadas com tintas não tóxicas, superfícies de

concreto, cerâmicas, policarbonato e fibra de vidro. As calhas também devem ser

fabricadas com materiais inertes, como PVC ou outros tipos de plásticos, evitando assim,

que partículas tóxicas provenientes destes dispositivos venham a ser levadas para os

tanques de armazenagem (MACOMBER, 2001).

A Figura 11 apresenta esquema típico de funcionamento do sistema de

aproveitamento de água de chuva em residências.

As normas NBR 5626 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2004) -

Instalação predial de água fria e NBR 10844 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS

TÉCNICAS,1989) - Instalações prediais de águas pluviais, fornecem os requisitos para o

aproveitamento de água de chuva em áreas urbanas para fins não potáveis. A concepção

do projeto do sistema de coleta de água de chuva deve atender as especificações

contidas nessas normas.

27

Figura 11 - Esquema de funcionamento de sistema aproveitamento de água de chuva

Fonte: BELLA CALHA (2008). 3.5.1 Materiais Necessários para a implantação de um sistema de captação

de águas pluviais em residências

3.5.1.1 Calhas e Condutores

As calhas fazem com que as águas distribuídas pelo telhado sejam encaminhadas à

cisterna. Para se ter uma boa eficácia em seu uso deve-se dimensioná-las levando em

consideração a quantidade de água que virá do telhado e a sua inclinação até o condutor

vertical. A declividade mínima para as calhas deve ser de 0,5% segundo a norma

regulamentadora NBR 10844 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS,

1989) - Instalações prediais de águas pluviais.

28

No mercado já existem calhas fabricadas, e desenvolvidas em diversos modelos

para que as mesmas tenham harmonia com as fachadas e não provoquem um incômodo

visual, conforme mostra figura 12, 13 e 14.

Figura 12 – Ilustração do sistema de instalação de calhas e condutores

Fonte: Calha Forte (2008)

Figura 13 – Condutor vertical cilíndrico


29

Figura 14 – Calha horizontal cilíndrica


3.5.1.2 Reservatórios

Um dos componentes mais importantes de um sistema de aproveitamento de água

pluvial é o reservatório, o qual deve ser dimensionado, tendo principalmente como base,

os seguintes critérios: custos totais de implantação, demanda de água, áreas de

captação, regime pluviométrico e confiabilidade requerida para o sistema. Ressalta-se

que, a distribuição temporal anual das chuvas é uma importante variável a ser

considerada no dimensionamento do reservatório (CASA EFICIENTE, 2008).

Pode ser construído tanque cilíndrico de eixo vertical, de paredes de alvenaria, isto

é, tijolos ou blocos, armados exteriormente com cinta de malha de ferro, apoiados em

uma laje de concreto dupla ferragem, para evitar trincas, e coberto com laje pré-moldada

(figura 15). Como o referido reservatório vai ficar acima do nível do solo será

imprescindível impermeabilização interna com produtos modernos de argamassa

misturada com polímeros que conseguem uma camada impermeabilizante estanque de

vários milímetros de espessura, elástica.

Pode-se ter também tanques de fibra de vidro, cilíndricos de eixo vertical, auto-

sustentáveis, externos, com pintura interna de cor preta para bloquear a luz que torna

possível a fotossíntese e, portanto a presença de algas.

30

Os reservatórios podem ser construídos de varias formas geométricas mas devem

atender a norma NBR 12217 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS,

2004) - Projetos de reservatório de distribuição de água para abastecimento público)

Figura 15 – Reservatórios cilíndrico usado para armazenamento de águas pluviais

Fonte: Sitio Castaneda (2008)

3.5.1.3 Bombas

Quando necessário o bombeamento a um reservatório superior para o

abastecimento, o mesmo deve atender a norma NBR 12214 (Associação Brasileira de

Normas Técnicas, 2007 – Comissão de Estudo Especial Temporária de Aproveitamento

de Água de Chuva)

Devem ser observadas as recomendações das tubulações de sucção e recalque,

velocidades mínimas de sucção e seleção do conjunto motor-bomba (figura 16).

Quando necessário pode ser instalado junto à bomba centrífuga, dosador

automático de cloro o qual convém ser enviado a um reservatório intermediário para que

haja tempo de contato de no mínimo 30 minutos.

31

Figura 16 – Bombas de sucção usada para bombear água dos reservatórios

Fonte: hidrovector (2008)

3.5.1.4 Área de Captação

As áreas de captação, na construção civil, geralmente são os telhados das casas.

Podem ser telhas cerâmicas, telhas de fibrocimento, telhas de zinco, telhas de ferro

galvanizado, telhas de concreto armado, telhas de plásticos, telhado plano revestido com

asfalto, etc.

O telhado pode estar inclinado, pouco inclinado ou plano. Para um sistema de

telhado onde há várias águas (sentido que as águas correm pelo telhado), cada uma

dessas tem sua importância de contribuição que será levada em consideração para o

cálculo dos condutores verticais, (figura 17).

Figura 17 - Residência em Ribeirão Preto com aproveitamento de água pluvial

Fonte: O2 Engenharia (2008)

32

3.5.1.5 Filtro Grosseiro

Um filtro pode ser colocado antes que a água possa chegar à cisterna, esse pode

ser uma tela ou até mesmo filtros industrializados para reter galhos, folhas, e outras

impurezas grosseiras, (figura 18).

Figura 18 – Filtro de partículas sólidas e detalhe das telas

Fonte: O2 Engenharia (2008)

3.5.1.6 Separador de Primeiras Águas

As primeiras chuvas levam a maior parte das impurezas que estão depositadas no

telhado, lavando-o. São "arrastadas" impurezas finas que precisam ser separadas e

descartadas. Com esse propósito é utilizado o dispositivo que desvia as primeiras águas

de chuva, com um volume determinado, para um pequeno reservatório, e que quando

está cheio faz com que a água passe para a cisterna. A figura 20 apresenta um desviador

das águas das primeiras chuvas com válvula de desvio horizontal. A figura 21 apresenta

um desviador das águas das primeiras chuvas com válvula de desvio vertical.

33

Figura 19 - Desviador das águas das primeiras chuvas com válvula de desvio horizontal

Fonte: SAFERAIN (2008)

Figura 20 - Desviador das águas das primeiras chuvas com válvula de desvio vertical

Fonte: SAFERAIN (2008)

34

4. METODOLOGIA E ETAPAS

Com base em estudos de livros e autores do assunto em questão, reunindo

informações extraídas de sites e revistas, incorporando com as normas obtidas pelo

projeto existente e elaborado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (2007)

Comissão de Estudo Especial Temporária de Aproveitamento de Água de Chuva, foi

proposta a seguinte metodologia para o desenvolvimento da pesquisa:

01 – Revisão Bibliográfica sobre a evolução da utilização das águas pluviais e

formas de utilização e aproveitamento em edificações.

02 – Levantamento de equipamentos necessários para a instalação de um

sistema de captação de água pluvial.

03 – Levantamento dos custos para a implantação do sistema de captação de

água pluvial em edificações.

04 – Estabelecimento da viabilidade econômica da implantação do sistema,

considerando o valor de tarifa de água do município de Barretos.

35

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Para avaliar os resultados desta pesquisa foi necessário o desenvolvimento de

três etapas nesta pesquisa. A primeira delas foi o levantamento dos materiais utilizados

no sistema de aproveitamento de água pluvial e os custos de sua implantação.

Em um segundo momento, foi levantado o custo de água no município de Barretos

para que, na terceira etapa se analisasse a viabilidade desta implantação. A seguir, são

apresentadas as três etapas dos resultados e a discussão pertinente a cada uma delas.

5.1 Custo de materiais do sistema de aproveitamento de água de chuva.

Considerando a importância ambiental da instalação de um sistema de

aproveitamento de água da chuva em uma edificação, é necessário avaliar a relação

custo/beneficio para a consolidação da possibilidade de instalação desse sistema.

Para esse estudo, foram consultados materiais e mão de obra na cidade de

Barretos. Os materiais utilizados e seus preços serão descritos na tabela 1.

Tabela 1 - Materiais e preços para o município de Barretos.

PRODUTOS PREÇOS

Reservatório Glassmar de fibra com tampa (2.500 litros) R$ 475,358

Reservatório Glassmar de fibra com tampa (5.000 litros) R$ 852,496

Reservatório Glassmar de fibra com tampa (10.000 litros) R$ 1.780,759

Tubo Tigre Marrom (75 milímetros) – barra 6 metros R$ 92,900

Motor – bomba (1/4 Cavalo) – (Bombas Andrade) R$ 312,250

Filtro grosseiro R$ 25,000

Separador de primeiras águas R$ 85,000

Conexões R$ 30,000

Caixa D’Água de fibra com tampa (500 litros) R$ 185,510 Fonte:Fortaleza da Construção (2008)

Os condutores verticais e horizontais (calhas) e a estrutura de telhado (área de

captação) não estão relacionados no comparativo de viabilidade econômica, pois estão

36

inclusos na estrutura das residências. Os materiais descritos acima na tabela 2 são

materiais de boa qualidade e próprios para água.

Os materiais utilizados, para fazer a analise de preços, foram escolhidos para

maior facilidade e acessibilidade dos interessados, visando um produto de boa qualidade,

diminuindo o custo de mão de obra e facilitando a manutenção do sistema.

Em pesquisa com profissionais da área de construção civil, obteve-se uma média

de R$ 50,00 (cinqüenta reais) por dia a mão de obra do colaborador qualificado para

função de instalação de componentes hidráulicos e seu ajudante uma média de R$ 27,50

(vinte e sete reais e cinqüenta centavos), na cidade de Barretos.

Com os preços dos materiais e custo de mão de obra, estimou-se o valor da

implantação do sistema de captação de água de chuva, utilizando 3 tamanhos diferentes

de reservatório, pois os outros componetentes são os mesmos para os três.

Na tabela 2, a estimativa de valor de implantação para reservatório de fibra de

2.500 litros, na tabela 3 reservatório de fibra de 5.000 litros e na tabela 4, reservatório de

fibra de 10.000 litros de fibra.

Tabela 2 – Estimativa do valor de implantação.

MATERIAIS PREÇOS

Tubo (75 milímetros) – 18 metros R$ 278,700

Conexões R$ 30,000

Reservatório (2.500 litros) R$ 475,358

Motor – bomba (1/4 Cavalo) R$ 312,250



Caixa D’Água de fibra com tampa (500 litros) R$ 185,510

Custo mão de obra R$ 300,000

TOTAL R$ 1.691,818

37


MATERIAIS PREÇOS


Conexões R$ 30,000

Reservatório (5.000 litros) R$ 852,496






TOTAL R$ 2.068,950


MATERIAIS PREÇOS


Conexões R$ 30,000

Reservatório (10000 litros) R$ 1780,759






TOTAL R$ 2.997,219

38

A estimativa de preço e quantidade de material é equivalente a uma residência

com área de captação (telhado) de aproximadamente 100 metros quadrados e uma

distância equivalente a 5 metros da área de captação até o reservatório.

5.2 Custos do Consumo de Água no município de Barretos

Na cidade de Barretos se o consumo de água de uma residência não ultrapassar

9,99 metros cúbicos o consumidor é isento da tarifa.

A tabela abaixo mostra o preço da tarifa de água na cidade de Barretos, superior

ao valor máximo de isenção.

Tabela 5 – Tarifa de Água em Barretos

Consumo (metro cúbico)

Valor Água(R$)

Valor Esgoto (R$)

Total (R$)

10 0,710 0,360 10,70 11 0,753 0,377 12,43 12 0,796 0,398 14,32 13 0,839 0,420 16,36 14 0,883 0,442 18,55 15 0,926 0,463 20,83 16 0,970 0,485 23,20 17 0,988 0,494 25,19 18 1,007 0,504 27,19 19 1,026 0,513 29,24 20 1,044 0,522 31,32

Fonte: Sistema de abastecimento de Água de Barretos (2008).

A viabilidade da implantação do sistema no município de Barretos só irá se aplicar

a unidades consumidores que utilizem valores superiores à 9,99 m³ de água tratada.

Sendo assim, o estudo de viabilidade econômica considerará valores de 12,5 m³, 15 m³ e

20 m³, de acordo com a capacidade de armazenamento dos reservatórios escolhidos.

39

5.3 Viabilidades da implantação de um sistema de aproveitamento de água de chuva no município de Barretos, considerando o tamanho do reservatório.

Para o embasamento do estudo da viabilidade econômica de instalação do

sistema de coleta e aproveitamento de água de chuva, a área de captação (telhado) foi de

100,00 m² (metros quadrados), tamanho estipulado, levando em conta uma residência de

97,00 m² (metros quadrados), desconsiderando o beiral do telhado e multiplicando 1,04

(4%) de inclinação.

Utilizando o parâmetro de ANDRADE NETO (2003), o qual defende a retenção de

um litro de água da chuva para cada metro quadrado, analisamos a viabilidade de

implantação do sistema de aproveitamento de água pluvial, utilizando três tamanhos

diferentes de reservatório e três faixas de consumo de água da cidade de Barretos.

Foi considerado como tempo de chuvas 6 meses do ano, sendo que os outros seis

meses seriam de falta de chuvas. Desta forma, é prevista a situação menos favorável.

Utilizando um reservatório de 2.500 litros, o preço de implantação do sistema de

captação de água pluvial ficará em R$ 1.691,818 reais. Em uma residência onde o

consumo é de 9,99 metros cúbicos, o consumidor é isento.

Considerando então que a unidade consumidora utilize 12,49 m³ para que se faça

a análise do reservatório de 2500 litros, esta unidade custa uma taxa de R$ 14,32 reais

mês.

Como já enunciado anteriormente e considerando 6 meses de utilização do

sistema, multiplicamos o valor mensal R$ 14,32 reais por 6 meses, resultando num valor

de R$ 85,92 reais economizados de tarifa por ano.

Dividindo o valor gasto na implantação que é de R$ 1.691,818 reais pelo valor

economizado com água da companhia de abastecimento de água de Barretos por ano,

que foi calculado, que é de R$ 85,92 reais / ano, resulta num prazo de pagamento do

sistema de aproximadamente 20 anos.

Repetindo o processo para um sistema de captação com reservatório de

armazenamento para 5.000 litros que ficará num valor estimado de R$ 2.068,950, e um

consumo mensal de 15 metros cúbicos que paga de tarifa por mês um valor de R$ 20,83

reais, a economia será de R$ 124,98 reais / ano e o sistema será pago num prazo de 17

anos.

Para um sistema com reservatório de capacidade de armazenamento de 10.000

litros o preço de implantação é de R$ 2.997,219 e um consumo mensal de 20 metros

40

cúbicos onde se paga uma tarifa de R$ 31,32 reais, a economia será de R$ 187,92 reais /

ano e o sistema será pago num prazo de 16 anos.

Desta forma, procurou-se mostrar os resultados da viabilidade econômica da

implantação do sistema de aproveitamento de águas pluviais, considerando situações

atuais. Com a discussão da cobrança pelo uso da água, futuramente os valores da tarifas

poderão ser acrescidos e aumentar a viabilidade da implantação deste sistema.

41

6. CONCLUSÃO

Na cidade de Barretos, o preço pelo metro cúbico de água é barato, levando em

conta que para um consumo mensal de menos de 10 metros cúbicos não se paga tarifa.

Desta forma, a implantação do sistema para unidades consumidoras que utilizem até essa

faixa se torna economicamente inviável.

Analisando os resultados, o reservatório de 10.000 litros se mostra o mais

econômico para quem obtivesse um consumo superior a 20 metros cúbicos resultando em

um pagamento em torno de 16 anos. Porém, a implantação de um reservatório de 5.000

litros tem um investimento menor, e um pagamento em 17 anos.

Pensando na viabilidade econômica e um retorno a curto prazo, fica inviável a

implantação do sistema, lembrando que a água é armazenada para fins não potáveis.

Olhando para o lado de viabilidade, sem pensar no dinheiro gasto mas sim nos

benefícios da implantação, o sistema de aproveitamento de água pluvial diminuiria os

problemas de drenagem urbana, retendo boa parte da água que escoaria pelas ruas e

galerias, diminuiria a quantidade de água tratada utilizada para rega de jardim, lavagem

de calçadas, carros entre outros.

Reforçando a parte de viabilidade do sistema, os aspectos ambientais que se

apresentam no planeta, alterações climáticas, falta de chuva, entre outros, a implantação

do sistema de aproveitamento de água de chuva, seria ambientalmente viável, para

economia de água de boa qualidade, para futuras gerações.

Ainda observando discussões sobre a cobrança pelo uso da água, as tarifas pagas

poderão sofrer alterações significativas tornando o sistema viável também

economicamente.

Sugere-se a continuidade de pesquisas que envolvam a diminuição de gastos com

equipamentos, e a utilização desta água para fins mais nobres, podendo ser revistas suas

utilizações, e, portanto, promovendo a economia do recurso hídrico.

42

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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