Esquema de funcionamento e dimensionamento da instalação de água fria em residências

Esquema de funcionamento e dimensionamento da instalação de água fria em residências

O uso do PVC para água e esgoto simplificou muito a confecção destas instalações, mas ainda tem muita gente com dúvidas. Para estas mostramos aqui o diagrama básico das instalações prediais de água fria em residências, inclusive com um método simplificado de dimensionamento, para quem detesta cálculos.
 Quem teve a oportunidade de assistir a confecção de instalações hidráulicas com tubos de ferro sabe o quanto era difícil trabalhar com este material. Os tubos de PVC mudaram totalmente esta situação, hoje qualquer pessoa com um pouco de treino pode fazer uma instalação aceitável. Para arquitetos -- e para quem se aventura a construir por conta própria -- é interessante entender como funciona um sistema predial de água fria, para ajudar no próprio projeto arquitetônico. Este precisa prever os locais de passagem dos tubos, bem a localização das válvulas, registros de controle e aparelhos sanitários.
 A instalação de água fria começa na rede pública ou, no caso de locais afastados, no poço onde se coleta a água. Para efeito deste nosso estudo, vamos supor que a residência está ligada à rede pública, que corre pela calçada ou até mesmo pelo meio da rua.
Acompanhe pela figura abaixo. Quando se faz o pedido de ligação de água a concessionária faz uma sangria na tubulação que chega até um registro localizado junto ao alinhamento do lote. Este registro pertence à concessionária, que o usa para interromper o fornecimento caso o usuário não pague a conta.

Esquema de distribuição de água em uma residência 

 Do registro de entrada da concessionária parte uma ligação que chega até o hidrômetro, que faz parte de um conjunto chamado popularmente de “cavalete”. O cavalete é constituído pelo medidor de consumo -- também pertencente à concessionária -- e o registro geral da água fria, este já pertencente ao usuário. Pelas normas das concessionárias, o cavalete pode ficar até 1,50 m afastado da frente do lote, mas é conveniente colocá-lo bem na testada, voltado para fora, possibilitando a leitura do consumo sem que o funcionário da concessionária precise adentrar o imóvel.
 Do cavalete de entrada sai uma ramificação que sobe até o reservatório superior, a famosa “caixa d'água”. No final desta alimentação, dentro da caixa d'água, está a torneira de bóia, encarregada de manter o nível da água lá armazenada. Da mesma saída do cavalete, também se costuma levar uma tubulação que alimenta a cozinha (torneira e filtro) e também a área de serviço, locais que precisam de mais pressão e/ou de água mais límpida. Este ramal extra costuma ser usado também para alimentar as torneiras de jardim, pois a maior pressão disponível facilita o uso de mangueiras para lavagem e irrigação.
Ligações da caixa d'água
 Além da tubulação de alimentação, que termina na torneira de bóia, existem na caixa d'água mais três tipos de ligação: ladrão, lavagem e barriletes. Acompanhe pela figura abaixo:

Esquema de distribuição de água em uma residênciaO ladrão fica localizado na parte superior da caixa d'água, próximo à borda. Sua função é evitar que água transborde, caso a torneira de bóia falhar. Justamente para isto, o diâmetro do ladrão tem que ser maior do que a tubulação de entrada. Em geral, nas residências se usa tubo de 25 mm na alimentação e de 32 mm no ladrão e na tubulação de lavagem. Esta última fica exatamente no fundo, bem rente à borda, e sua função é esvaziar totalmente a caixa para limpeza ou manutenção. Para tanto a tubulação de lavagem tem um registro, para ser aberto única e exclusivamente nesta ocasião.
 Chegamos então aos barriletes. Este é o nome que se dá para as saídas onde serão conectadas as tubulações de distribuição da água fria pelo imóvel. Mas qual é a diferença entre um barrilete e a saída para lavagem? O barrilete coleta a água pelo menos 10 cm acima do fundo da caixa, para evitar que se use água contaminada pelos depósitos que vão sedimentando no fundo da caixa. A saída para lavagem coleta a água o mais próximo possível ao fundo, justamente para retirar as partículas sedimentadas.
Ramais de distribuição
 Como vimos, os barriletes são o ponto de ligação entre os ramais de distribuição e a caixa d'água. Os ramais de distribuição, por sua vez, levam a água fria através do imóvel conduzindo-a até os pontos de consumo, constituídos pelos chuveiros e torneiras. Em pequenas obras, costuma-se sair com um tubo de 50 mm (1 1/2”) para alimentar o banheiro (com válvula de descarga) e outra de 25 ou 32 mm para alimentar cozinha, área de serviço e banheiros com bacia de caixa acoplada. Em obras maiores, com mais cômodos, é conveniente fazer uma saída para cada banheiro, outra para a cozinha e outra para a área de serviço. Com isto, um ambiente não interfere no funcionamento do outro, pois ficam totalmente independentes.
 Caso o banheiro utilize caixa acoplada ao invés de válvula de descarga, pode ser alimentado com um único tubo de 25 ou 32 mm, que servirá também para o chuveiro e pia. Se o projeto estiver prevendo aproveitamento de água de chuva, de cisterna ou de reuso, deverá haver uma caixa d'água e uma tubulação especificamente para o vaso sanitário, pois não se deve utilizar água reciclada no chuveiro, nas pias, na cozinha e na área de serviço.
 As medidas de tubo que indicamos acima são genéricas, mas são também as mais usadas, tanto que acabaram virando padrão para os dispositivos encontrados no comércio. Atendem realmente à maioria dos casos de pequenas obras, mas se você tiver um projeto diferente, como um comércio ou indústria, ou até mesmo uma residência um pouco mais sofisticada precisará dimensionar a tubulação, conforme veremos adiante.
Dimensionando a tubulação

Ábaco para dimensionamento de tubulação de água fria utilizando o método dos pesos O cálculo preciso para saber o melhor diâmetro de um tubo de distribuição de água fria leva em conta diversos parâmetros como comprimento e tipo do tubo, quantidade de curvas e tês, vazão e pressão disponíveis. Em edifícios maiores, onde o custo passa a ser crítico, é conveniente fazer o cálculo exato, pois cada centavo economizado será multiplicará várias vezes dando uma boa diferença no final do custo da obra.
 Em obras pequenas, digamos, com até três andares, você pode fazer um dimensionamento simplificado utilizando o método dos pesos. Ele se baseia no consumo de cada tipo de aparelho sanitário, de acordo com a tabela abaixo:

Aparelho Peso
Vaso sanitário (com válvula) 40
Lavatório 0,5
Bidê 0,1
Banheira 1
Chuveiro 0,5

 Vamos supor um banheiro onde existe uma bacia sanitária, bidê, lavatório e chuveiro. É improvável que tudo funcione ao mesmo tempo, assim, vamos admitir que funcionarão simultaneamente apenas a descarga do vaso sanitário e o chuveiro. Portanto, o peso máximo será de 40 + 0,5 = 40,5. Com este valor em mãos, vamos ao ábaco em anexo e vemos que o tubo seria um de 1 1/4", mas está quase limite; assim, vamos ficar com o tradicional tubo de 50 mm, equivalente ao o de 1 1/2". Não se esqueça, nos tubos de PVC são especificados pelo diâmetro externo, portanto o de 2" corresponde ao de 60mm e não ao de 50mm. No ábaco os diâmetros são internos e em polegadas, por isto fique atento a este detalhe.
 O dimensionamento pelo método dos pesos funciona a contento em pequenas obras, mas o correto mesmo é contratar um profissional especializado que poderá fazer os cálculos exatos e especificar corretamente os materiais. Como em tudo na Engenharia, os cálculos precisam ser interpretados, considerando-se cada situação em especial.
 Mais uma dica: se precisa do ábaco acima para seu uso, basta salvar o arquivo e depois imprimir usando um programa de edição de imagens como o Photoshop ou Corel Draw. Clique com o botão direito do mouse em cima da imagem, escolha a opção Salvar como, grave a imagem no HD de seu micro e depois use-a à vontade, ela está em resolução suficiente para ser impressa em uma folha tamanho A4.
 Existem outros métodos simplificados de cálculo para tubulações prediais, vamos mostrá-los oportunamente aqui no Fórum da Construção