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SISTEMA PEX E AS INOVAÇÕES NAS INSTALAÇÕES PREDIAIS

Vitor Manoel dos Santos 1

Msc. Marcelo Romano Modolo 2

Resumo: O artigo visa a apresentação do sistema PEX, sistema esse que inovou as instalações hidro sanitárias, trazendo modernidade, praticidade e tecnologia para as instalações prediais. O sistema PEX (polietileno reticulado flexível) é composto por tubulações flexíveis que não sofrem corrosão e pode ser usado tanto para nas redes prediais de água fria quanto para água quente, podendo fazer curvas que diminuem a perda de carga e descartando o uso de conexões, praticamente eliminando risco de vazamentos. Por meio de comparativo com o sistema convencional é possível verificar as notáveis vantagens que fazem do PEX alternativa viável para a implantação das redes prediais de água fria e água quente, com demonstrações através tabelas de perda de carga, comparativos de custos e exemplificações de armazenamento e vazamento.   

Palavras-chave: PEX, Tubulações, Hidráulica, Construção Civil, Hidro Sanitárias.

PEX SYSTEM AND INNOVATIONS IN PREDIAL FACILITIES Abstract: The article aims at the presentation of the PEX system, which innovated the hydro sanitary installations, bringing modernity, practicality and technology to the building installations. The flexible cross-linked polyethylene (PEX) system is made of flexible, non-corrosive tubing and can be used for both cold and hot water building networks, making bends that decrease pressure drop and discarding the use of fittings, virtually eliminating risk of leaks. By comparing with the conventional system it is possible to verify the remarkable advantages that make PEX a viable alternative for the implementation of cold water and hot water building networks, with demonstrations through pressure drop tables, cost comparisons and storage and leak examples.

1 Graduando do Curso de Engenharia Civil da Universidade de Araraquara- UNIARA. Araraquara-SP. E-mail: psy_vip@live.com ____________________________ 2 Orientador. Docente Curso de Engenharia Civil da Universidade de Araraquara- UNIARA. Araraquara-SP. E-mail: mrmodolo2@gmail.com

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Key-words: PEX, Pipes, Hydraulics, Civil Construction, Hydro Sanitary.

INTRODUÇÃO

Com prazos mais curtos e grandes obras surgindo, as empresas do ramo de construção

visam novos sistemas a fim de facilitar a trabalhabilidade e acelerar as entregas de seus

produtos. Buscando técnicas alternativas aos sistemas convencionais, novos sistemas surgem

frequentemente no mercado, nas instalações prediais atualmente teve destaque o sistema PEX,

esse sistema já bem estabelecido em vários países é largamente empregado nas redes prediais

de água fria e água quente.

Diferente do sistema comum que utiliza o PVC Rígido, o PEX possui grande

flexibilidade, fazendo com que evite componentes de conexões ao longo dos trecho, evitando

assim o acúmulo de perda de carga, e possíveis vazamentos em suas emendas. Com grande

resistência química, este tipo de material pode ser empregado com vantagens nas instalações

hidrossanitárias uma vez que suporta diversos produtos químicos, até mesmo em altas

concentrações e, também, em temperaturas elevadas.

1. OBJETIVO GERAL

A pesquisa objetiva a apresentação dos aspectos técnicos, vantagens e usos do sistema

PEX nas instalações hidro sanitárias prediais. O presente trabalho também visa apresentar

comparativo entre o sistema PEX e o sistema convencional.

1.1. Justificativa

A ausência de profissionais que atuam na construção civil que conhecem o sistema

PEX, evidenciou a necessidade de elaborar trabalho com enfoque no tema e, desse modo,

estabelecer o sistema PEX como alternativa ao sistema convencional para a execução das

redes prediais de água fria e água quente.

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Essa lacuna acadêmica incentivou o presente trabalho, além da demonstração da

grande importância para a área teórica e prática na construção civil, e todos os benefícios em

se conhecer sistema alternativo para a execução das instalações hidráulicas prediais.  

 

Acredita-se que a busca de novos conhecimentos sobre o sistema possa expandir as

técnicas dos profissionais e incentivá-los a aplicar o PEX em obras futuras, solidificando o

tema como intercorrência disponível para o uso. Todavia, o mesmo pode incitar a curiosidade,

fazendo com que o novo seja possibilidade real de estudo ou trabalho, difundindo pesquisas e

uso de outros sistemas além do sistema convencional composto de tubos e conexões em PVC

rígido (CÔRREA DE SOUZA, 2012).

 

1.2. Problemática e hipótese da pesquisa

Por meio de conhecimento empírico, o sistema de instalação hidro sanitária

convencional é dominante nas construções prediais, tendo em demasia mão de obra

qualificada e fácil acesso no mercado. Entretanto, com a falta de tempo nas construções, os

profissionais necessitam de mais agilidade e praticidade nas obras. O PEX além de mais

tecnológico e prático nas instalações, contém um sistema de manutenção limpo e eficaz,

através do sistema chamado ‘camisa’ é possível remover as tubulações sem danificar as

paredes ou o piso do cômodo. Por falta de conhecimento ou ainda por ser tecnologia não

consolidada na maioria das localidades o sistema PEX ainda é pouco utilizado.

Com o sistema convencional sendo lento na execução, com grande perda de carga,

alto índice de vazamento, problemas com vedação, execução e até transporte, torna-se crucial

o estudo e o desenvolvimento de sistemas alternativos mais vantajosos, ou seja, que não

compartilham os mesmos problemas e, também, tragam novos benefícios, como alta

flexibilidade. Nesse contexto, o sistema PEX se apresenta como alternativa viável ao sistema

convencional, apresentando várias vantagens que vão, entre outras, desde ao menor tempo de

execução, maior facilidade de instalação e manutenção. No sistema PEX a tubulação é

fabricada e disponibilizada em bobinas ou rolos, facilitando a compra e o transporte na obra e

com isso diminuindo significativamente o desperdício de materiais. Por se tratar de material

flexível o sistema não dispõe de cotovelos, o que gera perda de carga muito menor, sua

execução é rápida e mais tecnológica, não necessitando a quebra de revestimentos, ou

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qualquer outra parte da edificação para efetuar sua manutenção. Provido do conceito

inovador, a manutenção no sistema hidrossanitário PEX é simples e conservador, tudo porque

foi pensando com base nos defeitos dos sistemas que o antecedem. Ao começar a executar a

manutenção no PEX, abre-se o manifold (caixa de manutenção acoplada estrategicamente na

parede), seleciona-se a tubulação totalmente flexível que será substituída, desprende a outra

ponta que estará em uma braçadeira presa a um aparelho de uso d’água, e o remove com uma

baixa força de tensão, sem muito esforço e de forma totalmente limpa e simples.

Quando analisamos separadamente o sistema convencional, também conhecido como

PVC Rígido, a manutenção é extremamente diferente, necessita quebrar parte considerável da

parede e em muitos casos a remoção do complexo conjunto de armário de banheiro e pias.

Não é apenas no incômodo de toda a sujeira provocada pela demolição de parte pronta da

obra, mas em muitos casos torna-se grave problema financeiro pois os custos envolvidos

podem ser de grande vulto, uma que o local geralmente contém revestimentos em porcelanato,

com valores variando entre R$ 38,60 e R$ 1.052,60 por metro quadrado, conforme preços de

mercado, sendo que em várias situações é necessária a demolição de todo o revestimento

existente para a devida manutenção, extrapolando assim, o orçamento e o prazo da obra.

Estudo feito pela escola politécnica da Universidade Federal do Rio de Janeiro, em

Brandão-RJ, demonstra de forma ilustrativa os caminhos percorridos pelas tubulações e

quanto poderia ser desperdiçado em caso de manutenção, ressaltando também a diferença de

preços entre os sistemas.

Segundo a empresa Thórus Engenharia, ao analisar a compra dos materiais do sistema

PEX, o custo seria mais que o dobro do que o sistema convencional PEX Rígido. Entretanto

ao avaliar o custo da mão-de-obra, constatou-se que o valor sairia 50% mais barato que o

PVC. Chegando em um resultado final, o PEX custaria 20% mais caro que o sistema comum,

15% mais caro que o CPVC (THÓRUS, 2019)

Representação ilustrativa comparando os sistemas. Imagens abaixo (2).

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Instalação feita utilizando o sistema PEX (Fonte: Thórus Engenharia) (1 de 2)

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Instalação feita utilizando o sistema Convencional PVC (Fonte: Thórus Engenharia) (2 de 2)

2. METODOLOGIA

Para o desenvolvimento do presente trabalho, foi realizado pesquisa bibliográfica,

onde foram consultados trabalhos de conclusão de curso, artigos, livros acadêmicos e internet,

sendo assim, obtidos os dados e as informações necessárias e relevantes para a boa

compreensão do tema abordado, Desse modo, foram elaborados e apresentados gráficos e

tabelas com os dados coletados, bem como realizado estudo comparativo entre os sistemas

PEX e o convencional.

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3.1. Sistema PEX

O sistema PEX (Polietileno reticulado flexível) de tubos flexíveis foi desenvolvido

para aplicação nas instalações hidro sanitárias de modo geral, é composto por tubos de

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polietileno, polímero termoplástico formado por cadeias de monômero de eteno e etileno,

passando pelo processo de reticulação, também conhecido como ligação cruzada

ou crosslinking, que nada mais é que o processo de ligação das moléculas lineares gerando os

polímeros tridimensionais de alta massa molar (TIGRE, 2019). Vide Aplicação do PEX na

Figura 3 abaixo.

Figura 3 - Sistema PEX instalado.

Fonte:

https://www.watts.com/products/plumbing-flow-control-solutions/pex-plumbing-radiant-heati

ng-systems. Acesso 24/10/2019.

O sistema é tanto utilizado para condução de água quente quanto para fria, podendo

ser aplicado no uso de calefação e de refrigeração. Mas de fato o mais característico do

sistema PEX, é sua flexibilidade, permitindo fazer curvas, evitando assim o uso dos cotovelos

e sistemas ‘T’, por isso torna-se mais rápido para a instalação e gera perda de carga muito

menor quando comparado com o sistema convencional. Sendo de fácil manutenção, o sistema

PEX sai do manifold (vide Figura 4), mini barrilete dentro da parede que contém registros de

gavetas separados para água fria e água quente, podendo assim dar a manutenção sem ter que

interromper a utilização de todos os aparelhos de uso d'água no cômodo, vindo a ser uma

alternativa mais tecnológica e racional às instalações convencionais de tubulações rígidas

(AMANCO, 2019).

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Figura 4 - Manifold para sistema PEX.

Fonte: https://br.pinterest.com/pin/506021708130558125/?nic=1a.

Acesso 24/10/2019.

Mas, atualmente em nossa região, ainda o sistema é pouco difundido, diminuindo o

número de pessoas capacitadas para a instalação e manutenção, pois necessita de

conhecimento para usar seus equipamentos chamados crimpadores ( vide figura 5). Até

mesmo para executar a compra do produto pode ser mais complicado, pois nem toda loja que

trabalha com sistema convencional tem disponível o PEX (ZANELLATO POSSAMAI,

2012).

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Figura 5 - Crimpadores para sistema PEX.

Fonte: Thórus, 2019

Desde os primórdios, evitar o frio é essencial para nossa sobrevivência e evolução,

entre as primeiras técnicas desenvolvidas pelos homens das cavernas está a calefação. A

calefação é o aquecimento provocado em ambientes fechados, inicialmente feito com a

queima de galhos dentro dos recintos, mas tempos depois o sistema já estava bem evoluído.

Antes mesmo da idade média (mais precisamente da Roma antiga) o sistema de aquecimento

já era feito por tubulações entre os cantos dos cômodos, a queima era feita externamente

através de fogueiras que aqueciam os tubos com água que transmitiam o calor por condução.

O PEX é o principal sistema usado para calefação, pois, contém alta resistência a

temperaturas elevadas, trabalhando de 95°C à picos de 110°C, é fácil perder calor quando se

têm recintos frios ou quando o mesmo não retém calor, pensando em evitar esse problema

somado a questão da diferença de temperatura antes e depois da instalação, certas empresas

utilizam revestimento de alumínio entre duas camadas de PEX por ser bom condutor,

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evitando assim a expansão térmica e diminuindo a dispersão de calor (ZANELLATO

POSSAMAI, 2012).

O Piso Radiante (vide figura 6) é aquecido pela passagem a gás, por meio de caldeira

independente, aquecimento solar ou lenha. O sistema é totalmente baseado em circuitos de

tubos PEX embutidos abaixo do piso residencial, sendo de regulagem que permite chegar a

temperatura desejada (BRANDÃO, 2010).

Figura 6 - Piso Radiante.

Fonte: BRANDÃO, 2010.

Após vários testes de qualidade comprovando sua resistência a oxidação, os tubos

PEX também tem alta resistência química. Com a concentração em porcentagem, a tabela

abaixo demonstra a resistência do PEX para cada produto químico em diferentes

concentrações e temperaturas (Mr. PEX CHEMICAL RESISTANCE, 2017).

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Tabela 1 - Resistência do PEX para produtos concentrados.

Produto

Químico

Concentração 23°C 60Cº 83ºC

Ácido Acético <60% 100% 100% 80%

Acetileno Qualquer 100% 100% 80%

Amônia (gás e

líquida)

Grade Técnica 100% 100% 80%

Ácido Benzóico saturado 100% 100% 80%

Butanol Grade Técnica 100% 100% 80%

Manteiga Qualquer 100% 100% 80%

Ácido Butílico Concentrado 100% 90% 50%

Café Grade

Comercial

100% 100% 100%

Óleo de coco Concentrado 100% 100% 80%

Dióxido de

Carbono

Qualquer 100% 100% 80%

Etanol Grade Técnica 100% 100% 80%

Soluções de sais

de Ferro

Saturado 100% 100% 80%

Fonte: Mr. PEX CHEMICAL RESISTANCE, 2017

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3.2. Perda de carga em canalizações

Para entender com mais clareza sobre desempenho hidráulico é necessário repassar o

conceito de perda de carga e o porquê de sua importância. Perda de carga é a perda de energia

de um fluido em movimento, no caso em questão, a energia se perde com a pressão exercida

pelas paredes da tubulação e pelo rolamento das moléculas que iniciam turbulência, tendo

como principal causa a mudança de direção dos tubos. Esse aspecto físico é dividido em duas

características: a localizada e a distribuída.

-Perda de Carga Localizada: é a dissipação de energia causada pelos acessórios no

traçado, criando perturbações como perda de pressão e variação de velocidade, em direção ou

módulo, os pontos são desde válvulas, registros de pressão, registro de gaveta à curvas e

reduções. O coeficiente de atrito que cada acessório causa é particular e unitário.

- Perda de Carga Distribuída: é a perda de pressão causada pelo atrito do fluido com a

parede ao longo de sua extensão, criando uma diminuição gradativa de pressão ao longo de

sua tubulação.

Ao usar o sistema PEX, abusando de sua flexibilidade sem forçar curvas agudas, o

efeito da perda de carga é diminuto, pois ignora o uso (ou quando bem planejado usa em

menor quantidade) dos acessórios que contém os maiores coeficientes de atritos, evitando

assim problemas com baixa pressão nos aparelhos de uso de água. Na maioria dos casos de

pressão baixa no uso do sistema convencional, tais problemas requerem o aumento da bitola

dos tubos fazendo com que o custo inicial do projeto seja elevado.

Abaixo o exemplo dos testes feitos pela empresa TIGRE S/A com seus tubos PEX TIGRE.

Este gráfico representa o exemplo, no eixo ‘X’ (abscissas) é a projeção da vazão

enquanto no eixo ‘Y’ (ordenadas) encontra-se a Perda de Carga (unidade m.c.a./m).

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Figura 7 - Gráfico de Perda de Carga PEX

Fonte: TIGRE, 2017.

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Exemplo:

Com a vazão de 8 l/min com o diâmetro de 2,5cm, segue o ábaco:

Vazão hora é 480 l (8 l/min x 60min).

Com o valor de 480 na abscissa. Sobe paralelamente no eixo das ordenadas até tocar

no diâmetro do tubo (2,5 cm). Em seguida segue-se paralelamente no eixo ‘X’ até tocar no

eixo ‘Y’, no cruzamento com o ‘Y’ encontra-se o valor da perda de carga (neste exemplo é

0,013 mca/m).

3.3. Características de Pureza e Atoxidade do tubo PEX

Pureza tem a definição de qualidade ou estado puro, de limpidez, inocência. Todavia,

atoxidade tem o significado de algo não tóxico, de forma a passar ou alterar o gosto, cor ou

cheiro de um produto em contato. São pontos importantes para um sistema hidráulico, a não

alteração dos princípios básicos da água, aqui em questão, mostra que além das vantagens

primárias, o PEX apresenta seriedade com a saúde, essa por sua vez, sendo cada vez mais de

suma importância global (TIGRE, 2017).

Ao trabalhar com projetos, todo engenheiro leva consigo a responsabilidade do

trabalho bem feito com desenvolvimento duradouro, que além de elaborado para atender as

necessidades do seu cliente, tem que ter a seriedade em assumir o compromisso. Entretanto,

nota-se no cenário atual nacional, o aumento exponencial de ‘defeitos’ nas obras, e não só em

obras mais antigas, seja por falta de manutenção ou mau uso, mas sim incluindo em obras

recém-terminadas, as mesmas que deveriam durar algumas dezenas de anos. E com

quantidade notória de problemas similares, vide pontes caindo em carros, ciclovia no Rio de

Janeiro, Barragem de Mariana, Barragem em Brumadinho, centenas de casas com rachaduras

de todos os tipos (45°, horizontal, serrilhada), cria-se anseio na comunidade de profissionais

(principalmente os recém-formados) para entrar na parte de projetos e execução no mercado

de trabalho. A durabilidade dos materiais de trabalho vem tornando-se cada vez mais a

característica mais fundamental e visada pelos seus usuários, e contendo considerável vida

útil, o PEX tem o aspecto que supre essa necessidade e firma essa garantia de extensibilidade

dos projetos hidráulicos. Com vida útil de 50 (cinquenta) anos, o PEX cria confiança para o

projetista que precisa do respaldo que suas criações durarão mais tempo que o sistema

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convencional sem prejudicar seu nome, ART e carreira; Seus executores, que têm a facilidade

e velocidade na execução precisa, objetiva e eficaz; e seus clientes que necessitam da garantia

do bom trabalho e da ausência de problemas futuros (TIGRE, 2017).

3.4. Sistema convencional em PVC rígido

O PVC Rígido (sigla química para Policloreto de Vinila) é o sistema hidráulico predial

mais utilizado em terreno nacional, seja por sua simplicidade de instalação ou por ser de fácil

acesso, seu sistema é composto por tubos e conexões: Te’s, cotovelos de 90 °, registros de

gavetas, entre outros, fazendo com que o sistema seja munido de uma perda de carga notória,

cada item conectivo contém seu próprio valor de perda de carga, sendo de suma importância,

pois o PVC não possui flexibilidade para fazer curvas e assim evitá-los. (Botelho e Ribeiro

Júnior, 2014)

Tabela 2 - Perda de carga localizadas, equivalência em metros de tubulação de PVC

Rígido.. (CARVALHO JR., 2014)

Fonte: CARVALHO JR., 2014.

Com tubos de 3 metros e 6 metros, o PVC se concretiza com nas lojas de materiais de

construção como o sistema mais vendido, seu armazenamento requer lugar pré-definido, já

que seu tamanho é alongado e tende a ocupar o cômodo inteiro, em obras de grande porte

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necessita que o espaço seja pensado e reservado para o estoque a fim de melhorar a

organização local (vide Figura 10).

Figura 8 - Armazenamento de PVC Rígido.

Fonte: CARVALHO JR., 2013.

O sistema pode está sujeito a vazamentos (figura 11), podendo ser ocasionado desde

de rupturas ou má execução. As rupturas surgem por diversas causas, sendo por

incompatibilidade de aplicação de especificação no projeto, por golpe de aríete, por dilatação

térmica ou recalque no terreno (CARVALHO JR., 2013)

Figura 9 - Vazamento e demolição revestimento.

Fonte: CARVALHO JR., 2013.

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De acordo com a NBR-5626/1998 a pressão máxima hidrostática predial é 40 mca,

caso a pressão seja maior que 40 mca, será obrigatório a utilização de válvula que reduz a

pressão para assim respeitar a norma

(LARA et al., 2005). Segundo a BERMO, (2018):

O efeito de súbitas alterações de pressão (choques de pressão)

em tubulações ou outros equipamentos é geralmente conhecido como

golpe de aríete. Os esforços causados por tais choques de pressão são

frequentemente muito maiores que os esforços aos quais os

equipamentos estão normalmente sujeitos. A onda de choque, que viaja

com a velocidade do som, pode causar deformações ou mesmo ruptura

de equipamentos. Um golpe de aríete é reconhecido por ruídos

violentos. Há dois tipos de golpes de aríete: Golpe de aríete hidráulico

em instalações com líquidos frios; Golpe de aríete térmico em unidades

de vapor/condensado e sistemas de água quente. Em instalações com

líquidos quentes, ambos os tipos de golpe de aríete podem ocorrer

(BERMO, 2018).

3.5. Comparativo: PEX x PVC RÍGIDO

Para comparar o PEX com o sistema convencional, o PVC Rígido, temos o exemplo

abaixo com base em projeto de edifício de 3 pavimentos (sendo 2 pavimentos de 6

apartamentos/andar, e 1 com térreo e garagem (POSSAMAI, 2012).

Tabela 3 - Comparativo perda de carga PVC e PEX.

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Fonte: POSSAMAI, 2012.

Ao comparar os dois sistemas fica evidente a perda carga muito menor do PEX por

não contém curvas ou conexões. Apesar de possuir vantagens sobre o PVC, o PEX continua

sendo pouco usado pelos profissionais em pequenas obras. Como mostra a tabela 4 abaixo, o

fator decisivo é o preço, sendo muito mais barato, o PVC Rígido é de fácil acesso, e em

pequenas obras o economizar acaba sendo o ponto final (POSSAMAI, 2012.).

Tabela 4 - Comparativo custo PVC e PEX.

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Fonte: POSSAMAI, 2012.

CONCLUSÃO

Portanto, a busca por novos conhecimentos sempre foi a chave para a evolução, e na

construção civil não poderia ser diferente. A fim de evitar os problemas básicos, novas

alternativas sempre surgem no mercado. O PEX já vem sendo usado a anos em outros países

mas ainda é totalmente inovador na construção civil nacional, fazendo com que todos os

processos sejam mais dinâmicos e agilizados. Mesmo com várias vantagens sobre o sistema

convencional, o PVC RÍGIDO, o PEX ainda tem sua aplicação atualmente restrita, sendo

apenas aplicado para instalações hidrossanitarias de água quentes e sistema de água fria, para

a necessidade de gás, recobrir piso radiante e cabo de arame, e em algumas exceções para

suprir a necessidade da presença de altas temperaturas e traçados para vapor como calefação.

Acrescentando sua flexibilidade e resistência, o tem a praticidade ao seu favor. O PEX

consiste no sistema nomeado de ‘Ponto a Ponto’ é a inovação em modernidade e segurança na

construção civil, evitando assim as conexões e todos os seus problemas na instalação

hidráulica predial. Ao eliminar as conexões, evita-se a perda de carga localizada, gerando

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assim uma vida útil garantida da ausência de dor de cabeça para o consumidor, ganhando

praticidade e aumento a velocidade do andamento das obras, assim permite com que o prazos

das obras sejam reduzidos. Ao quebrar a alvenaria de vedação para acomodar os tubos

convencionais, pode-se gerar um enfraquecimento estrutural nas paredes, além do aumento de

entulho na obra, desta maneira o PEX soluciona este problema sendo acomodado na laje , em

passantes, forros, por dentro das carenagens ou abaixo dos pisos.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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<www.barbidobrasil.com.br/produtos/linha-tubos-conexoes-pex/>. Acesso em: 25/05/2019.

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JUNIOR, CARVALHO. Instalações Hidráulicas e o Projeto Arquitetônico V. Realizado

pela editora Blucher. 373, São Paulo, SP. 2011.

JUNIOR, CARVALHO. Instalações Hidráulicas e o Projeto Arquitetônico IV. Realizado

pela editora Blucher. 373, São Paulo, SP. 2017.

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22

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ZANELLATO POSSAMAI, JULIANA. Estudo comparativo entre diferentes tipos de

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apresentada na UNESC – Universidade do Extremo Sul Catarinense. Florianópolis, SC. 2012.

Disponível em < file:///E:/TCC/Juliana%20Zanellato%20Possamai.pdf>. Páginas 4 a 6 e 8 à

12.