Projeto Integrador - Aproveitamento de água de chuva

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Análise da viabilidade econômica de um projeto de minicisterna para aproveitamento da água da chuva.

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Projeto Integrador - Aproveitamento de água de chuva

  1. 1. i UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO João Matias Santos Joel Vieira de Lima Junior Luis Fernando Gabana Marcelo Poszar Tiago Silva de Jesus Modelo replicável de aproveitamento de água da chuva para construções residenciais já existentes: Análise de custos e viabilidade de implantação. SÃO PAULO 2014
  2. 2. ii UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO João Matias Santos Joel Vieira de Lima Junior Luis Fernando Gabana Marcelo Poszar Tiago Silva de Jesus Modelo replicável de aproveitamento de água da chuva para construções residenciais já existentes: Análise de custos e viabilidade de implantação. SÃO PAULO 2014 Projeto apresentado como requisito parcial da avaliação do segundo bimestre do curso de Engenharia da Universidade Virtual do Estado de São Paulo. Professor Mediador Julio Ferreira Passos.
  3. 3. i SANTOS, J. M; JUNIOR, J. V. L.; GABANA, L. F.; POSZAR, M.; JESUS, T. S. Modelo replicável de aproveitamento de água da chuva para construções residenciais já existentes: Análise de custos e viabilidade de implantação. SÃO PAULO UNIVESP-2014 ORIENTADOR: JÚLIO FERREIRA PASSOS Projeto Integrador 2º Bimestre, Engenharia, Universidade Virtual do Estado de São Paulo-2014 1. CLIMA E MEIO AMBIENTE 2. RECURSOS NATURAIS 3. APROVEITAMENTO DE ÁGUA DA CHUVA
  4. 4. ii RESUMO São inegáveis os impactos negativos que o homem provoca ao meio ambiente. A necessidade de moradias e edificações para diversas outras finalidades altera e destrói ecossistemas. A população humana consome cada vez mais recursos naturais e, dentre estes, a água potável é um dos mais escassos. O presente trabalho tem por finalidade examinar os impactos ambientais causados pelos aglomerados urbanos, em especial os tocantes ao uso da água, delimitar dados acerca do aproveitamento de água da chuva para fins não potáveis em residências já construídas, propor um modelo replicável de sistema de aproveitamento de água da chuva através de uma mini cisterna, elaborar estimativa de custos para construção do modelo e analisar a viabilidade da implantação do protótipo adotado. Palavras-chave: Aproveitamento de Água da Chuva, Economia de Recursos Hídricos, Mini Cisterna. ABSTRACT The negative impacts that man causes to the environment are undeniable. The need for housing and buildings for several other purposes alters and destroys ecosystems. The human population is increasingly consuming natural resources and, among these, drinking water is one of the scarcest. This study aims to examine the environmental impacts caused by great urban areas, especially those related on water use, define data about rainwater utilization for non-potable purposes in already built homes, propose a replicable rainwater utilization system model through a mini tank, draw up an estimate for the construction costs of the model and examine the feasibility of the adopted prototype implementation. Keywords: Rainwater Utilization , Water Resources Savings, Mini Tank.
  5. 5. 3 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................................. 4 2 JUSTIFICATIVA ........................................................................................................................... 6 3 PROBLEMA E OBJETIVOS DA PESQUISA............................................................................... 7 4 MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................................................... 8 5 CONTEXTUALIZAÇÃO.............................................................................................................. 10 5.1 CLIMA.................................................................................................................................. 10 5.2 ATMOSFERA ...................................................................................................................... 10 5.3 OS GASES ATMOSFÉRICOS E O CLIMA ........................................................................ 11 5.4 AS MUDANÇAS CLIMÁTICAS ........................................................................................... 12 5.5 AS ATIVIDADES HUMANAS E O MEIO AMBIENTE......................................................... 13 5.6 CONSEQUÊNCIAS............................................................................................................. 15 6 ANÁLISE DOS DADOS ............................................................................................................. 18 6.1 CÁLCULO DA CAPACIDADE DE RESERVAÇÃO PELO MÉTODO ALEMÃO ................ 18 6.2 CUSTO DOS MATERIAIS................................................................................................... 19 6.3 IMPLEMENTAÇÃO ............................................................................................................. 20 6.4 CÁLCULO DA UTILIZAÇÃO E ANÁLISE DA VIABILIDADE ECONÔMICO-FINANCEIRA ................................................................................................................................................... 20 6.5 CONSUMO DE ÁGUA NÃO POTÁVEL PARA USO INTERNO E EXTERNO DE UMA RESIDÊNCIA............................................................................................................................. 22 6.6 CÁLCULO DA REDUÇÃO NO VALOR DA CONTA........................................................... 23 7 CONCLUSÕES .......................................................................................................................... 25 REFERÊNCIAS............................................................................................................................. 27 ANEXO 1- MANUAL DE CONSTRUÇÃO E INSTALAÇÃO......................................................... 28 ANEXO 2– CONSTRUÇÃO DO PROTÓTIPO EXPERIMENTAL E ADAPTAÇÕES NO MANUAL PARA O PROJETO INTEGRADOR ............................................................................................. 47 ANEXO 3 -TARIFAS PARA SERVIÇOS DE ABASTECIMENTO................................................ 50
  6. 6. 4 1 INTRODUÇÃO Por vários séculos a população humana mundial permaneceu relativamente estável, num patamar abaixo dos 500 milhões de habitantes. Essa situação começou a mudar no século XVIII, mas o ponto de inflexão ocorreu próximo ao final do século XIX, quando o crescimento da população assumiu uma proporção exponencial. Hoje o planeta abriga mais de sete bilhões de pessoas, o que provoca uma enorme pressão sobre os seus recursos naturais. O homem, com a sua capacidade de alterar o ambiente para adaptá-lo às suas necessidades, provoca enormes mudanças em seu habitat. Uma das necessidades mais básicas do ser humano é a de habitação e, a fim de atender a esta necessidade para uma população tão grande e que continua em crescimento, faz-se necessária uma quantidade gigantesca de edificações. Além de moradias, a humanidade necessita de edifícios com finalidade comercial, governamental, de lazer, entre outros. São edificadas também vias de acesso para permitir a locomoção das populações de um ponto a outro. Ecossistemas abrangentes e complexos foram transformados em cidades, totalmente extirpados e substituídos por concreto e aço. A intervenção humana na natureza é de tamanha magnitude que torna-se praticamente impossível negar os impactos negativos provocados ao ambiente. Como resultado negativo, pode-se citar as mudanças climáticas provocadas pelo efeito estufa. Em todo o mundo é crescente a preocupação com os efeitos do aquecimento global e muitas tentativas de alertar sobre seus riscos já foram criadas, como o Painel Global para Mudança Climáticas (IPCC), Agenda 21 Global e Protocolo de Kyoto. Dificilmente será possível reverter os efeitos devastadores já causados aos ecossistemas pelas alterações feitas ao meio ambiente, em especial os provocados pelos grandes conglomerados urbanos. Alternativas que reduzam ao máximo este impacto negativo tornam-se prioridade.
  7. 7. 5 Uma das alternativas é a construção de edificações que atendam, dentre outros aspectos, aos apelos ecológicos, principalmente quanto ao uso racional de água e energia. Neste estudo será feita uma breve introdução sobre o clima e como o ser humano pode interferir em seu funcionamento, seguida de uma análise dos aspectos econômicos que envolvem esta questão. A partir disso, será analisada a viabilidade econômica, social e ambiental de um modelo adaptativo de captação de água da chuva para fins não potáveis implantável em construções já existentes. As conclusões e os resultados dessa análise serão apresentados em seguida.
  8. 8. 6 2 JUSTIFICATIVA Esse projeto justifica-se pela crescente preocupação com a disponibilidade dos recursos naturais, notadamente os recursos hídricos, e a importância de usá-los de modo racional. De acordo com a Agenda 21 Global[1 ], documento assinado pelos 179 países participantes da Conferência das Nações Unidas Sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento - Rio 92, e que teve como objetivo promover o desenvolvimento sustentável em nível global, são metas que as nações devem procurar atingir: satisfazer as necessidades básicas das pessoas, elevar o nível de vida, proteger os ecossistemas e gerenciar e construir um futuro próspero, sem, contudo, comprometer o meio ambiente (Agenda 21 Global, Cap 1.1, pg 1, 1992). No capítulo 4.7 do mesmo documento, estabelece-se como objetivo geral: (a) Promover padrões de consumo e produção que reduzam as pressões ambientais e atendam às necessidades básicas da humanidade; (b) Desenvolver uma melhor compreensão do papel do consumo e da forma de se implementar padrões de consumo mais sustentáveis. (Agenda 21 Global, Cap 4.1, pg 2, 1992). No que diz respeito especificamente à água, o capítulo 18 da Agenda 21 Global é todo dedicado ao uso e o manejo dos recursos hídricos. Dele, pode-se citar dois parágrafos em especial: 18.9[...] (c) Traçar, implementar e avaliar projetos e programas que sejam economicamente eficientes e socialmente adequados [...] (j) Desenvolver fontes novas e alternativas de abastecimento de água, tais como dessalinização da água do mar, reposição artificial de águas subterrâneas, uso de água de pouca qualidade, aproveitamento de águas residuais e reciclagem da água; 1 Documento pode ser obtido na íntegra através do site: http://www.mma.gov.br/responsabilidade- socioambiental/agenda-21/agenda-21-global
  9. 9. 7 3 PROBLEMA E OBJETIVOS DA PESQUISA A água utilizada na grande maioria das construções urbanas do estado de São Paulo é fornecida pelas empresas concessionárias de saneamento básico. Trata-se de água potável, adequada para o consumo humano, que deve ter qualidade mínima conforme definida na portaria 2914/11 do Ministério da Saúde do Brasil. Para atingir este nível adequado de qualidade, a água passa por processos de tratamento e análises constantes são feitas pelas concessionárias a fim de garantir as características qualitativas esperadas. Esta água, portanto, é um produto nobre e de alto custo, porém é utilizada para todo tipo de atividade, mesmo aqueles que não exigem água potável, como lavagem de pisos e automóveis, rega de plantas e mesmo descarga de dejetos sanitários para o esgoto. Trata-se claramente de desperdício de um recurso natural escasso e nobre. O problema que motivou este trabalho, portanto, foi a necessidade de reduzir a dependência de água potável para utilização em fins não potáveis em construções já existentes. O objetivo principal desse trabalho é analisar a viabilidade financeira de um projeto de minicisterna para a captação e tratamento da água da chuva para utilização em fins não potáveis em residências de padrão médio. Como objetivos secundários, serão analisados os impactos ambientais positivos que essa iniciativa pode causar, além dos aspectos sociais envolvidos.
  10. 10. 8 4 MATERIAIS E MÉTODOS O projeto de construção da minicisterna se dará observando as indicações previstas na NBR 15527. Nossa revisão da literatura apontou que, para projeto de captação e aproveitamento máximo do volume de água de chuva, o modelo mais adequado seja o aterrado, para minimizar custos de construção, onde a capacidade média de reservação pode ser dimensionada com base em diversos métodos presentes na NBR, considerando também os dados de consumo médio de água para fins não potáveis, tanto para fins exclusivamente residenciais, quanto para propriedades rurais. Nosso enfoque é para residências já construídas no meio urbano, mesmo assim consideraremos as especificações presentes na NBR 15527 e adotaremos o método alemão para considerações acerca da estimação da capacidade da cisterna em condições críticas que estabeleceremos a seguir: Método prático alemão: Trata-se de um método empírico onde se toma o menor valor do volume do reservatório; 6 % do volume anual de consumo ou 6 % do volume anual de precipitação aproveitável. Vadotado = mínimo de (volume anual precipitado aproveitável (Va) e volume anual de consumo (Vc)) x 0,06 (6 %) Vadotado= mín(Va, Vc) x 0,06 onde: Va é o valor numérico do volume aproveitável de água de chuva anual, expresso em litros (L); Vc é o valor numérico da demanda anual da água não potável, expresso em litros (L); Vadotado é o valor numérico do volume de água do reservatório, expresso em litros (L). Utilizamos o banco de dados do DAEE (Departamento de águas, esgotos e energia elétrica do Estado de São Paulo) para cálculo condutor da análise deste trabalho. A tabela 1 a seguir sumariza a média mensal dos dados pluviométricos da estação Agua Branca de medição do DAEE, no período de 1937 a 2014. Utilizamos os dados apurados na estação para estimar o cálculo de quantidade de água captável em áreas edificadas na região metropolitana de São Paulo.
  11. 11. 9 Tabela 1: Média mensal de precipitação em mm no município de São Paulo (1937-2014). Fonte: DAEE, 2014. Da tabela 1 calculamos a média de 116 mm de chuva mensal. Para emprego do método prático alemão consideraremos um aproveitamento mínimo de 75 % do volume total passível de captação mensal. O modelo de sistema de captação e reservação de água da chuva utilizado como base para este estudo é o Projeto Experimental de Aproveitamento de Água de Chuva com Tecnologia da Minicisterna para Residência Urbana (Sempre Sustentável, 2012) e foi obtido no site da Internet Sempre Sustentável[2 ]. A descrição detalhada do método de construção encontra-se no Anexo 1. Para efeitos de testes e levantamentos de dados experimentais, foi construído e instalado um protótipo deste sistema de captação de água da chuva. Os detalhes da montagem deste protótipo foram incluídos no Anexo 2. O levantamento de custos para a execução do projeto foi feito com base na média dos preços praticados no comércio em lojas de materiais de contrução da região metropolitana de São Paulo. Os dados acerca das tarifas para fornecimento de água foram obtidos da empresa concessionária Sabesp e estão disponíveis na Internet[3 ]. As tabelas tarifárias relevantes foram incluídas no Anexo 3. 2 http://www.sempresustentavel.com.br/hidrica/minicisterna/minicisterna.htm 3 http://site.sabesp.com.br/uploads/file/clientes_servicos/comunicado_07_2014.pdf
  12. 12. 10 5 CONTEXTUALIZAÇÃO 5.1 CLIMA De acordo com a professora Alice Marlene Grimm[4 ](1999, pg 2), o clima pode ser entendido como um conjunto de condições atmosféricas predominantes em uma região. É, portanto, distinto do conceito de tempo, entendido como as condições atmosféricas em determinado instante e lugar. De acordo com a mesma autora, os seis elementos básicos analisados na caracterização do clima são: 1. Temperatura do ar; 2. Umidade do ar; 3. Pressão do ar; 4. Velocidade e direção do vento; 5. Tipo de quantidade de precipitação e 6. Tipo de quantidade de nuvens. Os fatores climáticos que podem interferir nesses elementos, segundo Grimm (1999, pg 5), são de três ordens: os fatores astronômicos; os fatores estáticos; e os fatores dinâmicos. Fatores astronômicos: movimentos de rotação e translação; distância do sol; radiação solar. Fatores estáticos: latitude; altitude; solo/topografia; continentalidade; maritimidade. Fatores dinâmicos: circulação geral da atmosfera; diferença de temperatura e pressão (gradiente horizontal e vertical), frentes, correntes marinhas, massas de ar. Grimm (1999, pg 5) 5.2 ATMOSFERA A atmosfera terrestre é a camada de gases e partículas que se estende do solo até por volta de 110 km de altitude, sendo que 99% da sua massa encontra-se numa fina camada de aproximadamente 32 km (Grimm, 1999, pg 6). É na atmosfera onde ocorrem todos os fenômenos climáticos. 4 Professora do curso de Meteorologia Básica da UFPR (Universidade Federal do Paraná). O livro digital pode de ser encontrado no endereço eletrônico http://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/
  13. 13. 11 Além disso, na atmosfera estão contidos, dentre outros, os gases essenciais à manutenção da vida, dentre os quais, o oxigênio, o dióxido de carbono e o ozônio. O primeiro, é essencial para a respiração dos seres vivos aeróbios. O segundo, atua na manutenção da temperatura terrestre e na fotossíntese. Já o terceiro, age como uma camada protetora contra os efeitos nocivos dos raios ultravioletas (Grimm, 1999, pg 7). A composição do ar pode variar de acordo com o tempo e o lugar, mas de uma maneira geral, segue a seguinte proporção: Tabela 2: Principais componentes do ar seco. Fonte: Alice Marlene Grimm, 1999, pg 6. 5.3 OS GASES ATMOSFÉRICOS E O CLIMA Pode-se observar na Tabela 2 que a influência dos gases sobre o clima não está relacionada à sua quantidade na atmosfera, pois, o CO2 constitui apenas 0,035 % mas é o principal responsável pela retenção do calor na baixa atmosfera (Grimm, 1999, pg7). À essa retenção de calor do sol refletida pela terra dá-se o nome de efeito estufa.
  14. 14. 12 O efeito estufa é um fenômeno natural que permite manter a atmosfera terrestre a temperaturas adequadas à vida no planeta (Jacobi, et al, 2011, pg 135). Entretanto, sabe-se que o excesso do gás dióxido de carbono, CO2, na atmosfera pode reter muito mais calor que o necessário e, com isso, provocar o aumento na temperatura média terrestre (Jacobi, et al, 2011, pg 136). Conforme assinala o Dr. José A. Marengo: Os gases do efeito estufa absorvem parte da energia do Sol, refletida pela superfície do planeta, e a redistribuem em forma de calor através das circulações atmosféricas e oceânicas. Parte da energia é irradiada novamente ao espaço. Qualquer fator que altere esse processo afeta o clima global. (Marengo, J.A., 2006, pg 26). Segundo Marengo, 2006, houve um aumento de temperatura nas últimas décadas sem precedentes na história como conseqüência da emissão de CO2 resultante da queima de combustíveis fósseis. Como conseqüências indesejáveis do aumento de temperatura , pode-se citar o derretimento das geleiras e calotas polares, resultando no aumento do nível do mar, aumento na incidência de doenças como a peste bubônica e outras doenças tropicais como a malária, dengue e a desinteria, além de extremos climáticos como secas, enchentes, furacões e tempestades, além de agravar o problema das ilhas de calor nas grandes cidades (Marengo, J.A., 2006, pg 19). 5.4 AS MUDANÇAS CLIMÁTICAS O clima na terra, ao longo de bilhões de anos, se alternou entre períodos mais frios (as glaciações) e períodos mais quentes (as interglaciações), ocorrendo, portanto, sem a interferência humana, como observa John Dodson (University of Western Australia): Durante os 4,6 bilhões de anos da Terra, ocorreram diversos episódios de resfriamento e aquecimento climático.[...]. A mais recente era glacial (cujo apogeu foi há somente 21 mil anos), uma das mais intensas, cobriu de gelo as montanhas e vastas áreas do norte da Europa e da América do Norte. Avanços recentes na leitura e na datação de registros obtidos nos oceanos, nas camadas de gelo polares e em formações de poeira e de fósseis na China Central revelam que os principais eventos climáticos afetaram toda a Terra ao mesmo tempo. A melhor explicação para isso
  15. 15. 13 são as variações da órbita terrestre em torno do Sol. (Revista Planeta Terra[ 5 ]) Entretanto, as atividades humanas passaram a ser o principal fator de alterações climáticas, principalmente a partir da revolução industrial (Jacobi, et al, 2011, pg 135; Grimm, 1999, pg 7). Marengo, 2006, pg 25, seguindo a mesma linha de raciocínio afirma que o planeta sempre passou por eras geológicas caracterizadas por períodos mais frios, seguidos de aquecimento global. Entretanto, ele afirma que a atividade humana tem sido fator determinante para as alterações observadas nas últimas décadas. Estima-se que desde o início da revolução industrial a concentração de gás carbônico na atmosfera aumentou cerca de 31% (Marengo, J.A., 2006, pg 25). Um estudo publicado pela revista Science, indicou que a temperatura global atual é a maior dos últimos 11.000 anos e que, além disso, a tendência global por volta das primeiras décadas do século XX era de resfriamento, quando, de repente, voltou a ser ascendente (Schaun, A. Marcott, et all, 2013). A única explicação para isso, segundo o autor, é a interferência humana. Claramente, portanto, o planeta está diante de uma alteração climática nunca antes ocorrida, e cujas conseqüências ainda não são totalmente esclarecidas (Grimm, 1999, pg 7). 5.5 AS ATIVIDADES HUMANAS E O MEIO AMBIENTE Um breve histórico. Para sobreviver, os seres humanos sempre se organizam em sociedade. Com sua capacidade intelectual para agir e transformar o meio, os homens foram produzindo e aperfeiçoando cada vez mais suas técnicas de produção, o que, mais tarde, fez surgir a figura do instrumento de trabalho (o capital) e a divisão do trabalho sociedade (Hunt, E. K;Sherman, H. J., 1998, pg 9). 5 Artigo completo pode ser obtido no endereço eletrônico: http://revistaplaneta.terra.com.br/secao/unesco-planeta/as-chaves-para-entender-as-mudancas- climaticas Acessado em 22/10/2014.
  16. 16. 14 O aumento da capacidade produtiva trouxe muita riqueza às nações e, assim, proporcionou melhora na qualidade de vida e aumento da população. A partir da revolução industrial, porém, houve um aumento exponencial da capacidade de produção, e, desde então, a taxa de crescimento populacional tem acompanhado essa tendência. De acordo com Manuel Duarte Pinheiro, 2006, pg 17, citando UNEP – United Nations Environment Program[6 ], 1998, UNPD – United Nations Population Division[7 ], 1998, a população mundial apresentou pequenas taxas de crescimento quando comparada aos aumentos verificados a partir da segunda metade do século XIX, quando na década de 1950 aumentou mais de duas vezes. Observe esse crescimento na figura 1 abaixo: Figura 1: Evolução da população mundial no último milênio. Fonte: Manuel Duarte Pinheiro, Instituto do Ambiente, Amadora, Portugal, 2006, pg 17. 6 Para mais informações, acesse o site http://www.unep.org/. 7 Para mais informações, acesse o site http://www.undp.org/content/undp/en/home.html.
  17. 17. 15 5.6 CONSEQUÊNCIAS O crescimento populacional aumenta a demanda por energia, água, território e materiais para as atividades humanas , criando uma pressão cada vez maior nos ecossistemas terrestres, podendo causar sérios impactos ambientais (Pinheiro, M. D., 2006, pg 43). De acordo com esse mesmo autor, esses impactos podem ser traduzidos através das seguintes variáveis: P – população A – estilo de vida (do inglês affluence) T – tecnologia adotada Só para se ter uma idéia, nos últimos 40 anos a população dobrou e a qualidade de vida em algumas regiões também. Contudo, a evolução tecnológica não foi significativa do ponto de vista de redução dos impactos ambientais, favorecendo, portanto, o crescimento dos impactos das atividades humanas ao meio ambiente (Pinheiro, M. D., 2006, pg 17). Pensando nisso, a Câmara Brasileira da Indústria da Construção (CBIC)[1] (CBIC, 2012) publicou um documento intitulado Desenvolvimento com Sustentabilidade que faz parte do Programa Construção Sustentável elencando as áreas – temas - que se deve observar e as ações que precisam ser implementadas para minimizar os impactos ambientais causados pela atividade humana, notadamente o da construção civil. Os temas elencados são: 1. Água 2. Desenvolvimento Humano 3. Energia 4. Materiais e Sistemas 5. Meio ambiente, Infraestrutura e Desenvolvimento Urbano 6. Mudanças Climáticas 7. Resíduos
  18. 18. 16 Para cada um dos temas, o estudo propõe ações que devem ser tomadas para utilizar racionalmente os recursos naturais e, com isso, minimizar os impactos causados pela atividade humana. O tópico Mudanças Climáticas, em especial, mostra que há uma preocupação do setor produtivo com as alterações climáticas provocadas, ou maximizadas, pelo homem. 5.7 A OCUPAÇÃO DO SOLO E SEUS IMPACTOS. A ocupação do solo nas mais diferentes atividades humanas assume um papel de destaque no estudo dos impactos ambientais, nos grandes centros urbanos esta ocupação se dá por leis de zoneamento que ainda não dão conta da problemática dos impactos decorrentes, dada a complexidade e a variabilidade de condições para o estudo técnico aprofundado. Vamos apresentar uma classificação do uso do solo segundo as fontes disponíveis de pesquisa, na região metropolitana de São Paulo. Observamos na região metropolitana de São Paulo um nível elevado de ocupação do solo por áreas residenciais ou de outros tipos de edificações, caracterizando um alto índice de impermeabilização do solo. Nesta vista aérea, obtida através do Google Earth, podemos observar uma grande mancha “cinza concreto” que caracteriza a região metropolitana em análise neste trabalho. Figura 2: Imagem de satélite da região metropolitana de São Paulo e minicípios vizinhos. Fonte: Google earth.
  19. 19. 17 As ocupações do solo são de diversas naturezas e esta ocupação é regida por leis específicas que a regulamentam, chamadas de leis de zoneamento. “Uso do solo é o conjunto das atividades --processos individuais de produção e reprodução-- de uma sociedade por sobre uma aglomeração urbana assentados sobre localizações individualizadas, combinadas com seus padrões ou tipos de assentamento, do ponto de vista da regulação espacial. Pode se dizer que o uso do solo é o rebatimento da reprodução social no plano do espaço urbano. O uso do solo é uma combinação de um tipo de uso (atividade) e de um tipo de assentamento (edificação). O uso do solo assim admite uma variedade tão grande quanto as atividades da própria sociedade. Se categorias de uso do solo são criadas, é principalmente com a finalidade de classificação das atividades e tipos de assentamento para efeito de sua regulação e controle através de leis de zoneamento, ou leis de uso do solo.” Fonte: http://www.usp.br/fau/docentes/depprojeto/c_deak/CD/4verb/usodosolo/in dex.html As ocupações residenciais do solo, ocorrem de forma regulamentada ou não. Existem grandes áreas ocupadas, caracterizadas por invazões ou assentamentos, que não contam com urbanização adequada e inviabilizam projetos que visem a redução do impacto ambiental gerado, dada a irregularidade da situação da ocupação. Outras áreas são loteamentos regulamentados e contam com uma infraestrutura mínima. O alto índice de impermeabilização do solo impede que a água das chuvas seja absorvida no subsolo, como o seria normalmente em condições onde a superfície do solo estivesse exposto. As grandes massas de concreto e asfalto absorvem e armazenam calor. Cursos de água são canalizados e impedidos de interagir naturalmente com os ciclos naturais da água da região. Estas alterações do meio ambiente, e muitas outras não citadas, provocam mudanças ainda pouco conhecidas no microclima da região metropolitana, mas também provocam fenômenos problemáticos bem definidos, como enchentes e redução da capacidade dos lençóis freáticos devido à não renovação dos mesmos.
  20. 20. 18 6 ANÁLISE DOS DADOS 6.1 CÁLCULO DA CAPACIDADE DE RESERVAÇÃO PELO MÉTODO ALEMÃO As áreas de ocupação urbana levadas em consideração para este estudo foram as de loteamentos regulamentados e que contam com uma infraestrutura mínima. Nestas áreas as construções residenciais de padrão médio possuem lotes com área considerada de 125 m² e área construída de cerca de 80 m². Para efeitos deste estudo, o total da área construída será considerada como coberta por estrutura capaz de captar água da chuva, como telhado e afins, portanto a área total de captação considerada será de 80 m². O índice de aproveitamento da água considerado foi de 75%. Segue na tabela 3 os volumes de captação total e o aproveitamento efetivo de água captada mensalmente, baseados nos índices de precipitação da média histórica para a cidade de São Paulo. Tabela 3: Volumes mensais de captação total de água da chuva e volumes mensais aproveitáveis. Calculamos, nas condições estabelecidas, que o volume total captado anualmente na edificação especificada é de cerca de 84000 l de água/ano. O volume de água utilizada numa residência para fins não potáveis será estimado a partir da consideração: a) Família com 4 integrantes, b) consumo de água diário geral por pessoa de 120 l ( mínimo indicado pela Organização Mundial de Saúde), 3600 l/pessoa/mês, chegamos então ao volume de demanda total no imóvel de 172800 l/ano. Deste consideraremos 48% para utilização não potável, ou seja, 82944 l/ano, para fins de lavagem de calçamentos, irrigação de áreas de jardim e de descarga
  21. 21. 19 sanitária. De posse de todos estes valores segue que o volume indicado para reservação de água da chuva seria: Vadotado= min( 84000, 82944) x 0,06 = 4976,6 l Em condições emergencias e de uso racional, este volume de reservação seria suficiente para atender a demanda de água não potável no tipo de edificação considerado. Para os fins de aproveitamento em tempo reduzido e dadas as condições indisponíveis para o armazenamento de Vadotado em construções já existentes, propomos a utilização de um sistema de captação com uma cisterna de capacidade mínima de 200 l a 240 l, conforme modelo no anexo 1, podendo ser ampliado na execução do projeto dependendo das disponibilidades financeira e de área para o acondicionamento de um reservatório mais adequado. 6.2 CUSTO DOS MATERIAIS Com base no exposto, tomou-se como referência uma área de 80m2 para captação de água da chuva. Desta forma, foram levantados quantidades e valores dos materiais necessários para a realização do projeto. Assim, chegou-se aos dados contidos na tabela 4. Optou-se também por tomar como referência o salário mínimo ano base 2014 (R$ 724,00) como base para análise do percentual de participação do capital necessário na renda de uma família. Torna-se necessário reforçar a informação de que o volume do reservatório utilizado neste projeto não é o que idealmente seria adequado à um sistema que vise garantir o fornecimento de água captada da chuva para fins não potáveis durante todo o ciclo anual de chuvas. O volume adequado de reservação para a residência de padrão estudado seria de cerca de 5000 l, o que elevaria o custo de instalação do projeto. Este reservatório, no entanto, pode ser alterado ou ampliado posteriormente, conforme a disponibilidade de recursos e de área para tanto.
  22. 22. 20 Tabela 4: Custo de instalação do sistema de captação e armazenamento. 6.3 IMPLEMENTAÇÃO Levando em consideração as quantidades mencionadas na tabela 4, o custo total para a implementação do projeto, sem considerar mão-de-obra, é de R$ 329,66. Este valor representa 45,5% do valor atual do salário mínimo do Brasil que é R$724,00. 6.4 CÁLCULO DA UTILIZAÇÃO E ANÁLISE DA VIABILIDADE ECONÔMICO-FINANCEIRA Nesse item, será avaliado o quanto de economia, em termos financeiros, a instalação de uma minicisterna para captação da água da chuva para fins não potáveis pode representar ao final do período de um mês e de um ano. Para tanto, deve-se entender primeiramente como funciona o sistema de cobrança da empresa de fornecimento de água para a região estudada.
  23. 23. 21 A Sabesp[8 ] utiliza um sistema de cobranças baseado em três aspectos: 1. Classificação da economia: residência, comércio, indústria e pública. 2. Tipo de ligação: somente água, água e esgotos e somente esgotos. 3. Faixas de consumo: o valor do m3 difere conforme o total utilizado, ficando mais caro conforme aumenta o total consumido. Além disso, há a concessão de benefícios de redução dos valores das tarifas para clientes que comprovem baixa renda, que tenham algum fim social assistencial ou que utilizem a água em conformidade com o projeto ambiental PURA[9 ]. Essas economias são classificadas como residencial social, residencial favela, comercial assistencial e pública contrato pura. A tabela relevante das tarifas aplicadas em 2014 na região metropolitana da cidade de São Paulo encontra-se no Anexo 3. Nesse estudo, será considerada a tarifa aplicada para economia Residencial / Comum, que é estabelecida conforme a Tabela 5 a seguir: Tabela 5: Tarifa cobrada pela Sabesp das residências enquadradas como Residencial/Comum. Fonte: Sabesp, 2014 Além desses valores, é importante ressaltar que, atualmente, a Sabesp têm concedido desconto para residências que reduzirem seu consumo de água nas seguintes condições: 8 Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo. É responsável pela distribuição de água e coleta de esgotos em 363 municípios paulistas, incluindo a capital (Relatório de Sustentabilidade 2013, São Paulo, 2013). 9 Programa de Uso Racional da Água. Para maiores informações acesse: http://www.sabesp.com.br/CalandraWeb/CalandraRedirect/?temp=2&temp2=3&proj=sabesp&pub=T&no me=Uso_Racional_Agua_Generico&db
  24. 24. 22 Tabela 6: Faixa de bônus para quem economizar água. Fonte: Sabesp, 2014 (http://site.sabesp.com.br/site/imprensa/noticias- detalhe.aspx?secaoId=65&id=6324) De acordo com a Sabesp, o cálculo é feito em relação à média de consumo dos 12 meses que vão de Fevereiro de 2013 a Janeiro de 2014, ou seja, além da redução do valor da conta de água pela diminuição do volume total consumido, ainda é possível receber desconto por economizar água. 6.5 CONSUMO DE ÁGUA NÃO POTÁVEL PARA USO INTERNO E EXTERNO DE UMA RESIDÊNCIA Levando em consideração que a água de chuva apresenta agentes contaminantes que tornam inviável seu uso para fins potáveis sem um tratamento adequado, os usos considerados nesse estudo serão para os seguintes fins: ● Descarga do vaso sanitário ● Lavagem de carros ● Lavagem do quintal e da calçada ● Rega de jardim A tabela 7 a seguir demonstra o consumo de água aproximado, em porcentagem, por atividade em uma residência na Holanda: Tabela 7: Estimativa de consumo residencial para a Holanda. Fonte: Qasim (1994) apud Tomaz (200) apud May (2004).
  25. 25. 23 A partir da Tabela 7 pode-se observar que a estimativa de consumo de água não potável em uma residência é de 48% (quarenta e oito porcento). Desse total, aproximadamente 85,42% é utilizado somente como descarga no vaso sanitário, o que caracteriza um grande desperdício quando utilizada exclusivamente água potável para esse fim. Considerando uma residência com 4 pessoas, o total de consumo de água esperado em uma residência é de 14.400l. Vale ressaltar que esses são valores considerados para consumo racional, ou seja, sem desperdício e evitando exageros. Observando a Tabela 5 das tarifas aplicadas na região metropolitana de São Paulo e o total de consumo estimado para uma família com 4 pessoas, chega-se a uma valor de conta de R$ 54,68 /mês. Do total de 14.400 l/mês, de acordo com a estimativa holandesa, a quantidade de água, em litros, que poderia ser considerada para utilização para fins não potáveis é cerca de 6912 l/mês. A estimativa desse projeto é que a captação da água de chuva seja de 3628,8 l/mês. Isso representa 52,5% do total consumido para fins não potáveis e 25,2% do consumo total da residência. 6.6 CÁLCULO DA REDUÇÃO NO VALOR DA CONTA Com uma economia de água de 25,2%, um imóvel que consome 14.400 l/mês de água, passaria a consumir 10.771,2 l/mês. Este consumo, de 10.771,2 litros de água, geraria uma conta de R$33,64 ou seja, reduziria em R$21,04 ou aproximadamente 38,48%, isso sem levar em consideração o bônus aplicado atualmente pela Sabesp. Considerando-se o sistema de bonificação, uma economia de 25,2% no total de água consumida traria um desconto de 30%, o que, em valor monetário, significa R$10,09, reduzindo a conta para R$23,55. Ou seja, uma conta mensal de R$54,68 seria reduzida para R$23,55, representando uma economia de aproximadamente 56,93%.
  26. 26. 24 A redução mensal do valor da conta, portanto, seria de R$31,25. Logo, ao final de um ano no sistema de bonificação, seria possível economizar cerca de R$375,00, ou seja, cerca de 14% a mais do que o valor total do custo do projeto. Sem a bonificação, a economia mensal seria de R$21,04 e a economia anual, R$252,48. Assim, conclui-se que o projeto se pagaria em cerca de 11 meses, quando se considera a economia com a bonificação e em aproximadamente 16 meses quando não se considera o sistema de bonificação. A Tabela 8 abaixo resume essa análise: Tabela 8: Resumo da análise da viabilidade econômica do sistema de captação de água de chuva.
  27. 27. 25 7 CONCLUSÕES As atividades humanas pós revolução industrial têm aumentado exponencialmente a pressão sobre o meio ambiente. E a resposta do meio tem sido percebida pelas recentes mudanças em diversos processos ecológicos, na biodiversidade e no clima. Portanto, como diz o título de um artigo publicado pela organização WWF Brasil “[...] agir é mais do que necessário, é urgente”. Os modelos de desenvolvimento econômico e social que não respeitem as propostas de sustentabilidade devem ser evitados a todo custo. Quando isso não acontece, o estado tem papel fundamental para a regular e impedir que o desrespeito e cobiça humanas destrua o que resta de biodiversidade na terra. Algumas dessas ações podem vir na forma de cerceamento de condutas tidas como inapropriadas, e devem, então, ser feitas sob a forma de leis e decretos. Outras, podem advir de ações de conscientização e incentivo a ações sustentáveis. Como exemplo das primeiras,em relação ao objeto de estudo desse trabalho, pode-se citar a intenção do governo Geraldo Alckmin de sobretaxar aqueles que aumentarem o consumo de água em relação à média dos últimos 12 meses e ainda multar àqueles que forem pegos desperdiçando água. Essas medidas tentar coibir o gasto excessivo de água em um dos momentos de maior escassez hídrica do estado de São Paulo. Como exemplo das segundas, pode-se citar a Sabesp, que tem fornecido descontos na conta de água que variam de 10% a 30% para quem conseguir reduzir o consumo em 10% ou mais. O presente estudo se encaixa no segundo caso. Nele, demonstra-se que adotando medidas simples a sociedade pode contribuir para a diminuição dos impactos das atividades humanas e que, além disso, ainda é possível obter retorno financeiro com a redução no valor da conta em até 56,93%. Além do aspecto econômico, pode-se citar as vantagens ambientais da captação e utilização da água de chuva. De acordo com o Censo Demográfico 2010 IBGE somente na cidade de São Paulo existem 736.685 famílias com 4 pessoas (perfil
  28. 28. 26 analisado no projeto). Se todas elas pudessem reduzir seu consumo de água em 3.628,80 litros por mês, isso representaria uma economia total de 2.673.282.528 litros de água por mês (ou mais de 2,6 milhões de metros cúbicos). Fica evidenciado, portanto, que mudanças nos hábitos de consumo são não somente necessárias e possíveis, mas principalmente vantajosas e sustentáveis dos pontos de vista econômico, social e ecológico.
  29. 29. 27 REFERÊNCIAS BRASIL, Agenda 21 GLOBAL, Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, Rio de Janeiro, 1992. Ministério do Meio Ambiente – MMA, Brasília/DF. CBIC – Câmara Brasileira da Indústria da Construção. Desenvolvimento com Sustentabilidade: Construção Sustentável. Brasília/DF, 2012. DAEE, Departamento de Águas e Esgostos do Estado de São Paulo, Banco de Dados Hidrológicos, http://www.hidrologia.daee.sp.gov.br/ DEÁK, C. Base de dados, versão preliminar, verbete: Uso do solo, http://www.usp.br/fau/docentes/depprojeto/c_deak/CD/4verb/usodosolo/index.html, São Paulo, 2011 DODSON, J. et al. As Chaves para Entender as Mudanças Climáticas. University of Western Australia. http://revistaplaneta.terra.com.br/secao/unesco-planeta/as-chaves-para-entender- as-mudancas-climaticas GRIMM, A. M. Climatologia Básica, Universidade Federal do Paraná - UFPR, 1999. Livro digital. http://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/ HUNT, E. K.; Sherman, H. História do Pensamento Econômico. 16ª edição, Editora Vozes, Petrópolis/RJ, 1998. JACOBI, P. R. et al. Mudanças Climáticas Globais: a Resposta da Educação. Revista Brasileira de Educação, v. 16 n. 46, jan/abr 2011. MARENGO, J. A. Mudanças Climáticas Globais e seus Efeitos sobre a Biodiversidade: Caracterização do Clima Atual e Definição das Alterações Climáticas para o Território Brasileiro ao longo do Século XXI. Ministério do Meio Ambiente - MMA, Brasília-DF, 2006. MAY, S. Estudo da Viabilidade do Aproveitamento de Água de Chuva para Consumo Não Potável em Edificações. São Paulo, 2004. NBR 15527, Água de chuva-Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis-Requisitos, ABNT-2007 PINHEIRO, M.D. Ambiente e Construção Sustentável. Instituto do Ambiente, Amadora, Portugal, 2006. SHAUN, A. M., et AL. A Reconstruction of Regional and Global Temperature for the Past 11.300 Years. New York. Science 339, 2013 SEMPRE SUSTENTÁVEL, 2012. PROJETO EXPERIMENTAL DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA E CHUVA COM TECNOLOGIA DA MINICISTERNA PARA RESIDÊNCIA URBANA: MANUAL DE CONSTRUÇÃO E INSTALAÇÃO. http://www.sempresustentavel.com.br.
  30. 30. 28 ANEXO 1- MANUAL DE CONSTRUÇÃO E INSTALAÇÃO10 PROJETO EXPERIMENTAL DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA COM TECNOLOGIA DA MINICISTERNA PARA RESIDÊNCIA URBANA MANUAL DE CONSTRUÇÃO E INSTALAÇÃO11 Versão 1.1 (Janeiro/2012) Esquema do projeto da tecnologia básica da MINICISTERNA Obs: A água reservada na cisterna deve receber tratamento para evitar a proliferação de micro organismos que poderão contaminá-la. O tratamento mais simples, barato e eficaz é com cloro de origem orgânica (cloro usado em piscinas). As três partes que compõem a tecnologia da Minicisterna são: Filtro de Água de Chuva Auto-limpante, o Separador de Águas de Chuva e a Minicisterna (reservatório). Abaixo, segue o passo-a-passo para a construção de cada um desses componentes 12 . 10 Todos os créditos a www.sempresustentavel.com.br. 11 Todos os créditos a www.sempresustentavel.com.br. 12 As fotos e os desenhos esquemáticos foram tirados de um mesmo documento, que pode ser encontrado no site do autor, supracitado
  31. 31. 29 PROJETO EXPERIMENTAL DO FILTRO DE ÁGUA DE CHUVA DE BAIXO CUSTO MODELO AUTO-LIMPANTE MANUAL DE CONSTRUÇÃO E INSTALAÇÃO Esse Filtro tem por objetivo eliminar as sujeiras mais grossas, tais como folhas secas de árvores, pequenos insetos (geralmente mortos e secos), penas de pássaros, fezes de bichos, etc. Sua montagem é feita com dois pedaços de tubo de PVC, um encaixado dentro do outro, com uma tela (tela mosqueteiro) entre os dois tubos, inclinada (aproximadamente a 45°) e uma abertura (lateral) para o descarte das sujeiras. As sujeiras mais finas, que passarão pela tela, vão para o segundo estágio do sistema de Aproveitamento da Água de Chuva, que é o Separador das águas. O Filtro, além de ser auto-limpante, também descarta uma parte da água de chuva fraca e uma pequena porção das chuvas fortes para fazer a limpeza da tela. Desenho esquemático Antes de dar início a construção do Filtro, corte dois pedaços de 19cm de tubo de 75mm. Depois pegue um pedaço e faça dois cortes em 45° conforme medidas indicadas na figura abaixo.
  32. 32. 30 Como resultado desses cortes você terá: um pedaço de tubo de 19cm com uma ponta cortada em 45° e dois pedaços pequenos que servirão para os próximos passos (conforme ilustração da figura abaixo). Agora vamos preparar a peça de cima desse filtro. Para isso, primeiro corte um pedaço de tubo de 75mm com 19cm de comprimento. Nesse pedaço vamos fazer duas bolsas conforme explicações a seguir: Moldando as bolsas usando o calor do fogo da boca de um fogão: Primeiro, introduza um rolinho de pano (toalha) bem apertado no tubo que sobrou do corte anterior. Depois cubra a ponta desse tubo com dois sacos plásticos (sacolinha de supermercado). Importante: Não aproxime do fogo essa peça coberta com os saquinhos. Em seguida, pegue o pedaço de 19cm, lixe as bordas, faça um risco ao redor e distante 10cm de uma das pontas. Aqueça a ponta desse tubo sempre girando e distante aproximadamente 12 a 15cm do fogo da boca de um fogão. NUNCA deixe o PVC encostar no fogo. A queima do PVC exala uma substância altamente poluente; por isso devemos SEMPRE encaminhar as sobras para um posto de reciclagem, nunca para os lixões e ou incineradores. Assim que perceber que o tubo está ficando mole (para saber, aperte rapidamente com um dedo a ponta do tubo), tente encaixar por cima do tubo coberto com plástico para moldar uma bolsa na ponta desse tubo. Obs.: fazer isso batendo na ponta oposta a que foi amolecida e depois girando o tubo para deixá-lo mais uniforme (mais reto). Importante: O PVC tem uma característica que nos favorece bastante, que é a possibilidade de repetir a operação de aquecer e esfriar algumas vezes.
  33. 33. 31 Depois que esfriar, retire o plástico e confira o encaixe. Essa bolsa deve encaixar sobre o outro tubo levemente justa, sem precisar forçar. Depois faça um risco em volta e distante 4,5cm da outra ponta desse tubo com a bolsa, e seguindo os mesmos procedimentos anteriores e faça uma bolsa de 4,5cm de profundidade. No fim, esse tubo terá duas bolsas, uma com 4,5cm e outra com 10cm de profundidade. Para fazer a boca do descarte de sujeiras grossas na peça superior do filtro, primeiro risque um triângulo conforme indicações a seguir do lado da bolsa de 10cm: - primeiro risque um traço na vertical; - faça um pequeno risco (horizontal) nesse traço distante da base 2cm; - em seguida, faça um risco (horizontal) um pouco mais largo e 3,5cm acima do pequeno risco; - depois, faça dois pequenos riscos (verticais) sobre esse último risco, com 3,5cm para cada lado, ficando com um total de 7cm de largura; - agora, una os três pontos formados pelos cruzamentos dos pequenos riscos, para riscar o triângulo. Veja detalhes no desenho ao lado => - por último, corte esse triângulo usando uma serrinha de mão. Com uma lima ou lixa grossa, arredonde os dois lados de baixo desse triângulo até ficar como o exemplo da foto abaixo:
  34. 34. 32 Obs.: o pequeno triângulo que sobrou desse corte será usado mais adiante. Agora vamos fazer um gotejador (pequeno bico) para colar nessa boca. Para isso vamos usar a pequena peça resultante do segundo corte feito no gabarito. O primeiro passo é riscar uma linha reta no ponto onde a peça começa a ficar mais estreita, e depois riscar uma linha para fechar um triângulo. Depois serrar nessa última linha riscada formando uma ponta parecida com a ponta de uma flecha. Depois com uma lixa grossa arredonde essa ponta. Por último, procure moldar com a lixa grossa a parte de baixo dessa peça (bico) até que encaixe razoavelmente bem na boca. Veja detalhes nas fotos abaixo. Cole esse bico com cola de PVC conforme está sendo mostrado na foto ao lado. Após a cola secar bem, faça um reforço e o acabamento com Durepox, por cima e por baixo onde passou a cola. Veja detalhes na foto abaixo: O próximo passo é fazer a Lombada Interna, que vai servir para empurra a água de chuva forte para o centro da tela que cobre o tubo inferior, proporcionando melhor aproveitamento dessa chuva. Para a construção dessa lombada, primeiro pegue o pequeno triângulo que sobrou do corte da boca, e com uma lixa grossa faça ficar em formato de meia-lua. Depois, coloque-o dentro do tubo a aproximadamente 1,5cm acima da abertura da boca, encostando no declive do fundo da bolsa. Note que o lado maior desse triângulo, vai fica para baixo dentro do tubo, paralelo a linha superior da boca. Depois que deixar a pequena peça bem moldada, cole-a com cola de PVC; reforce bem essa colagem. Após a cola secar, preencha o vão debaixo da pequena peça com Durepox. Isso é importante porque essa pequena peça deverá receber e suportar uma grande carga (impacto) nas chuvas fortes. Veja detalhes nas fotos a seguir. Obs.: nas fotos, é mostrada a pequena peça dentro do tubo, visto por baixo. Desenho esquemático
  35. 35. 33 Após finalizar a construção desse filtro, coloque a tela mosqueteiro* sobre a ponta de 45° do tubo de baixo. Importante: coloque um pedaço grande que cubra praticamente todo o tubo. Depois coloque a parte superior tomando muito cuidado para que ambas as peças fiquem bem alinhadas conforme a foto inicial. * ideal que a tela mosqueteiro tenha proteção contra os raios UV. Coloque sobre tudo um pedaço de madeira, e com um martelo, bata devagar sobre ela. Assim, vai forçar o encaixe entre os dois tubos e ao mesmo tempo, vai esticando a tela. Continue martelando devagar até que a parte de baixo do tubo inferior comece a aparecer na parte inferior da boca do tubo superior, ficando só um pouquinho acima. Veja detalhe indicado pela seta amarela na figura abaixo:
  36. 36. 34 Com um estilete, corte a sobra da tela ao redor do tubo de baixo. Pinte com tinta esmalte. A pintura, além de deixar a peça mais bonita, vai ajudar na conservação contra os raios UV (ultra violetas) e as intempéries. PROJETO EXPERIMENTAL DO SEPARADOR DE ÁGUAS DE CHUVA DE BAIXO CUSTO MANUAL DE CONSTRUÇÃO E INSTALAÇÃO A função desse componente é separar e descartar as primeiras águas de chuvas fortes que fazem a lavagem da atmosfera, do telhado, calhas e tubulações. Obs.: águas de chuvas fracas não servem porque não fazem essa limpeza. Após o descarte inicial, as próximas águas que vão estar bem mais limpas são direcionadas para a cisterna. O Separador de Águas de Chuva de Baixo Custo – modelo com fundo rosqueável que é mostrado nesse Manual, foi criado e desenvolvido para ser instalado depois do Filtro de Água de Chuva modelo auto- limpante, que por sua vez é instalado no condutor de descida de água da calha do telhado. Esse Separador é dividido em três partes: • reservatório temporário para descarte da primeira água de chuva forte ou das águas de chuvas fracas; • saída para descarte das águas do reservatório temporário; • desvio da água de chuva forte para a cisterna. Desenho esquemático
  37. 37. 35 O funcionamento é bem simples: 1- de início o tubo reservatório temporário vai estar vazio; 2- quando começa a chover ou em chuvas fracas, a água sai por um pequeno furo na ponta do Separador; 3- Nas chuvas fortes, o furo não vai dar vazão para o excesso de água; 4- o reservatório temporário vai encher (agora com uma água bem mais limpa) e transbordar pela conexão da direita do TÊ, indo direto para a cisterna. Preparação das peças para a montagem do Separador de Águas de Chuva com fundo roscável: Primeiro vamos montar a parte de baixo (a ponta) do Separador. A importância dessa ponta é oferecer a possibilidade de regular através de um pequeno furo a quantidade de água a ser descartada, e a facilidade de retirar/desrosquear só a peça de baixo dessa ponta para fazer a limpeza, principalmente do pequeno furo. Importante: a limpeza desse furo deve ser feita periodicamente, se possível após a chuva. Com a frequência das chuvas, uma quantidade de sujeiras finas ficam acumuladas ao redor do furinho, e quando o acúmulo for muito poderá entupi-lo. Você vai perceber após a chuva passar, o chão começar a secar e a ponta do Separador continuar pingando; é sinal que o furinho está bloqueado. Mas antes de retirar a ponta, use um palito de dente para desbloquear o furinho e deixar toda a água acumulada sair; depois tire a tampa para fazer a limpeza. Para a construção dessa ponta será necessário: Peça nº 1- um cap de 75mm com anel de vedação de borracha (linha esgoto - branco); Peça nº 2- uma redução roscável de 1 1/4" x 1" (branco); Peça nº 3- adaptador para válvula de tanque de 1 1/4" x 40mm (branco); Peça nº 4- cap soldável de 40mm (branco). Obs.: ver detalhes na foto a seguir. Antes da montagem final dessa ponta, será necessário preparar as quatro peças conforme orientações a seguir:
  38. 38. 36 Peça nº 1- fazer um furo no centro desse cap de 75mm com 1 3/4" de diâmetro (44mm). Para fazer esse furo, use uma serra copo (foto ao lado) ou coloque a redução (peça nº2) com o lado da rosca sobre o cap, risque o diâmetro com lápis e use uma furadeira para fazer vários furos internos ao redor da linha riscada, para depois retirar o miolo e fazer o acabamento com uma lima ou lixa grossa. Veja mais detalhes no desenho a seguir: Importante, a parte mais larga da redução não pode passar por esse buraco; Peça nº 2- Faça com uma lima redonda grossa ou com a serrinha, três ou quatro pequenos cortes um pouco largos, da borda até chegar na rosca, conforme mostrado na foto abaixo: Esses cortes são necessários para impedir que fique água parada dentro do cap ao redor da borda dessa redução. Peça nº 3- cortar 1cm da parte rosqueável desse adaptador para fazer um anel. Depois limar a rosca interna desse anel até fazer com que ele encaixe até o fim sobre a rosca da redução (peça nº2). Veja mais detalhes nas fotos a seguir;
  39. 39. 37 Peça nº 4- fazer um furo no centro do cap de 40mm usando uma broca de 2,5mm. Montagem da ponta do Separador de Águas de Chuva com fundo roscável: Comece a montagem colando com cola de PVC a redução (peça nº2) no cap de 75mm, com a parte da rosca para fora do cap e virada para cima. Para isso, segure a redução (peça nº2) pelo lado da rosca e passe cola no final da rosca, sempre segurando pela ponta da rosca e mantendo essa virada para cima. Depois, introduza a redução no furo do cap, e segurando pela rosca (virada para cima), espere um pouco até a cola não se soltar, depois deixe secar por alguns minutos. Em seguida, cole o anel retirado do adaptador (da peça nº3) na rosca da redução e no cap de 75mm. Para isso, vire o cap com a redução de boca para baixo, deixando a rosca da redução para cima (ver detalhes nas fotos a seguir); Após isso, coloque o anel até quase encostar no cap; passe a cola ao redor, entre o cap e o anel e por último abaixe o anel até encostar no cap logo em seguida reforce essa colagem passando mais cola por cima do anel. Cuidado para não desvirar o cap e deixar a cola escorrer pela rosca. Obs.: só volte a mexer nessa peça depois que a cola estiver totalmente seca.
  40. 40. 38 Em seguida, cole o cap de 40mm (peça nº4) no adaptador (peça nº3), montando a ponta que será móvel (rosqueável). Sugestão: Por último, faça uma pintura externa com tinta esmalte (verde folha). Obs.: só não pinte a rosca da ponta de baixo. Montagem do Separador das águas de chuva com fundo roscável no sistema: Primeiro, corte um pedaço de tubo de 75mm com 1 metro de comprimento. Depois, faça uma bolsa bem justa usando apenas uma camada de saco plástico) com 4,5cm de profundidade em um dos lados desse tubo; Em seguida, encaixe esse tubo (lado da bolsa) na ponta de baixo do Tê (parte lisa); Coloque o anel de borracha no cap de 75mm, passe a graxa (de preferência a graxa própria para essas vedações) na borracha e conecte esse cap na ponta (de baixo) desse tubo. Coloque os dois anéis de borracha no Tê e passe a graxa nas borrachas; Encaixe a ponta de cima do Tê (aquela que tem um anel) desse Separador na parte de baixo do Filtro de Água de Chuva. A ponta lateral do Tê será para encaixar o tubo de ligação que vai para a cisterna. Veja como fica a montagem do Filtro, do Separador e tubo de saída para a cisterna na figura abaixo:
  41. 41. 39 Construção e instalação da Minicisterna: Antes de começar a montagem do nosso reservatório de água da chuva, a Minicisterna, escolha o local e a altura exata onde ela deverá ficar. Para o local, o ideal é que fique perto do tubo de descida da calha e que seja de fácil acesso. A base pode ser feita em alvenaria, metal com proteção contra ferrugem, ou madeira bem resistente, com as partes presas com parafusos e pintadas com tinta esmalte (com cor clara) para garantir maior durabilidade. No exemplo da foto abaixo, a base foi feita super reforçada com madeiras encontradas em uma caçamba (sobra de construção). Para a altura, o ideal é que o suporte tenha aproximadamente 45cm de altura. Essa altura será suficiente para caber um balde grande embaixo de uma torneira instalada na lateral (ou na frente) bem embaixo da bombona, e ao mesmo tempo poder ter acesso fácil a tampa da Minicisterna, sem necessitar de uma escadinha. Obs.: dependendo da necessidade, pode-se instalar a Minicisterna mais alta, para ter maior pressão caso deseje usar uma mangueira por exemplo.
  42. 42. 40 Agora, vamos fazer os buracos na bombona para encaixar as peças. Os dois primeiro buracos a serem feitos são os de entrada e saída da água que desce do telhado para a bombona. Esses buracos devem ser feitos logo abaixo dos anéis da boca da bombona. Obs.: esses anéis dão a resistência na estrutura da bombona, portanto, não podem ser alterados, furados ou cortados. Os buracos devem ficar de frente um para o outro e com um declínio horizontal de 1cm para o buraco da saída, ou seja, o buraco da saída deve ser 1cm mais baixo que o buraco da entrada. A tubulação usada para esse circuito é de 75mm, logo o diâmetro dos furos devem ter essa medida, mas, como a parte mais alta da bombona é curva, os furos também devem acompanhar essa curvatura para ficarem bem ajustados. Para fazer os furos, você vai precisar de uma furadeira com broca de aproximadamente 6mm, uma grosa ou lima grossa, lixas, égua e um lápis. O primeiro passo é riscar na bombona o diâmetro desses dois furos (evite cortar ou furar nas emendas de abricação feitas no plástico). Para isso, peque um pedaço de tubo de 75mm, uma régua ou pedaço de madeira bem reta, e aproxime horizontalmente da bombona o tubo com a régua sobre ele, formando um ângulo de 90° em relação à bombona. Obs.: peça ajuda de mais uma pessoa para riscar esse furo. Assim você vai poder riscar, primeiro a linha que deverá determinar o ponto mais baixo do furo. Essa linha é muito importante porque vai indicar o limite inferior do furo, ou seja, você não pode ultrapassá-la, para garantir o desnível de 1cm entre os furos; depois com outra pessoa segurando o tubo, mova a régua ao redor desse tubo para fazer várias marcar, desenhando assim o furo a ser feito.
  43. 43. 41 Faça a mesma coisa do lado oposto, mas, com 1cm mais baixo. Agora vamos fazer os dois furos conforme sequência demonstrada no desenho a seguir. Depois de riscado o furo (1), pegue a furadeira e faça vários furinhos próximos do risco (2); depois ainda com a furadeira, junte esses furinhos (3); depois retire o miolo do furo (4); depois com a grosa ou lima grossa, vá modelando a borda do furo (sempre com a ferramenta na horizontal) até que o tubo ultrapasse o furo (o tubo tem que entrar em linha horizontal, conforme mostrado no desenho anterior); por último, faça um acabamento com lixa (6). Lembre-se, nunca ultrapasse a linha inferior do furo. Após terminar os furos, encaixe um tubo atravessando os dois buracos e coloque a bombona sobre o suporte posicionando-a exatamente no local que deverá ficar em definitivo. Agora será possível escolher onde vai instalar a torneira, se na frente, de um lado ou de outro. Agora instale a torneira. O ideal é uma torneira do tipo para jardim de 1/2", com rosca na ponta para conectar uma mangueira, e se tiver circulação criança no local, é aconselhável usar uma torneira de jardim com cadeado, assim não correrá o risco da criança beber dessa água.
  44. 44. 42 Cerca de 10cm próximo ao fundo da bombona. Para isso instale primeiro um adaptador soldável com anel para caixa de água DN 25; depois, cole um pequeno pedaço de tubo de 25mm com 4cm de comprimento nesse adaptador e depois uma luva soldável e com rosca de 25mm x 3/4" para conectar a torneira. Mas, antes de colar essas peças, veja a observação a seguir. Obs.: como a bombona é meio oval nessa altura, talvez seja melhor colar no adaptador um pequeno pedaço de tubo de 25mm com 8 cm de comprimento, depois um joelho de 90º soldável e com rosca de 25mm x 3/4", para depois instalar a torneira de forma que fique bem na horizontal, conforme está sendo ilustrado na foto anterior e na foto abaixo. Depois de ter instalado a torneira, retorne a bombona ao seu lugar e determine como vai fazer a conexão entre a tubulação de descida da calha e o tubo de entrada da Minicisterna, lembrando que entre esses dois pontos vai ser instalado o Filtro e o Tê do Separador. Veja alguns exemplos nas fotos a seguir: Agora vamos instalar as peças internas da Minicisterna.
  45. 45. 43 O primeiro conjunto de peças é do redutor de turbulência e saída para o ladrão (ou para mais uma Minicisterna ou para uma grande cisterna subterrânea). A função do redutor de turbulência é de evitar que a água da chuva que chega na Minicisterna crie muita turbulência revolvendo toda a sujeira sedimentada no fundo. O redutor de turbulência é composto por um Tê de 75mm, um pedaço de tubo de 75mm e dois joelhos de 90º de 75mm. A instalação do Tê é feita no meio da tubulação de 75mm (aquela que fizemos os dois furos de 75mm na bombona, a tubulação de entrada e saída de água durante a chuva) com o lado do anel virado para a saída (ladrão), conforme a posição que está sendo indicada na foto abaixo Antes de instalar o Tê, primeiro corte o tubo que vem desde a saída do Separador das águas de chuva até dentro da Minicisterna. Essa medida deve ser calculada para que o pedaço que vai ficar para dentro da Minicisterna tenha na ponta uma bolsa para encaixar o TÊ do conjunto do redutor de turbulências, e que esse Tê fique +/- no meio da Minicisterna. Veja a indicação com a seta vermelha na foto abaixo Agora, para fazer a ponta do redutor de turbulências, junte dois joelhos de 90° formando um "U" conforme a foto ao lado. Para juntar os dois joelhos use o anel de borracha com graxa ou se desejar pode usar a cola de PVC. Para deixar os dois joelhos bem alinhados, pressione-os sobre uma superfície plana
  46. 46. 44 Depois, encaixe um pedaço de tubo de 75mm nesse "U" e meça encostando o "U" no fundo da bombona e o tubo ao lado do Tê e marque onde deverá ser cortado esse tubo. Repare que essa marca deve ser feita considerando o pedaço que vai entrar dentro do Tê. Agora, instale usando o anel de borracha o tudo de saída (ladrão). Nesse tubo, faça um buraco com 50mm da largura e 150mm de comprido, na parte de baixo. A função desse buraco é de dar vazão a água de superfície durante a chuva, levando junto com essa água o acúmulo de sujeiras que ficam boiando, como por exemplo alguns tipos de poeiras. No interior desse tubo, do lado que é encaixado no Tê, faça uma pequena barreira. Para isso corte um pedaço de PVC formando uma meia lua de aproximadamente 1,5cm de altura e cole com cola de PVC Depois reforce a traseira dessa barreira com Durepox (do lado que tem o furo de 150mm). A função dessa barreira é de forçar com que a água da chuva desça pelo tubo do redutor de turbulências e depois saia pelo buraco inferior desse tubo (ladrão). Caso a chuva seja muito forte, a água vai ultrapassar essa barreira e seguir o fluxo normal para o ladrão. Do lado de fora da bombona, podemos conectar uma extensão na ponta desse tubo (ladrão) para conectá-la a mais uma Minicisterna ou a uma cisterna (repetindo esse conjunto de tubulações dentro da nova Minicisterna ou cisterna), ou simplesmente fazer uma tubulação para liberar a água próximo do piso ou para uma tubulação ligada a rede pluvial da casa. Para o caso de liberar a água para o chão, é recomendável que instale uma tela mosqueteiro ou uma portinha anti-refluxo na ponta dessa tubulação. Tratamento da água na Minicisterna: A água reservada na Minicisterna não é uma água potável, mas poderá ter contato com quem vai utilizá-la para lavagens ou descargas no vaso sanitário; por isso é necessário termos alguns cuidados como fazer a desinfecção e corrigir o pH. Veja a seguir dois métodos bem simples e econômicos para o tratamento dessa água. Desinfecção:
  47. 47. 45 Para a desinfecção, use apenas uma colherinha de chá rasa de cloro de origem orgânica granulado ou em pequeno tablete (cloro usado em piscinas) toda vez que entrar água nova na Minicisterna ou meia hora antes de usar essa água. Importante: Solicite ao fabricante ou revendedor, mais informações sobre os cuidados e manuseios com esse cloro. Esse cloro deve ser colocado dentro de um pote pequeno de plástico com tampa com rosca, com alguns furos, cheio de pedrinhas ou areia bem grossa (só para o cloro granulado) e amarrado com filete de PET ou linha de nylon a um Plug de 50mm instalado próximo a boca da Minicisterna, em um nível acima do furo de saída do ladrão, aquele com 150mm de comprimento. Veja mais detalhes nas fotos a seguir: Obs.: o pote de plástico deve ter a rosca da tampa bem firme, e deve passar livremente pelo furo em que o plug de 50mm é encaixado. Obs.: veja também uma opção desse tipo de clorador feito com peças de PVC em Dicas úteis. O filete feito de PET deve ter o comprimento um pouco maior que a altura da Minicisterna. Sugestão: fazer um anel com um pedacinho de tubo de 25mm e colar dentro do plug com adesivo plástico para PVC para amarrar a linha; assim não precisa furar o plug. Obs.: esse Plug (tampinha) também vai servir para ver o nível de água dentro da Minicisterna. Corrigindo o pH: Como a água de chuva normalmente é muito ácida, é preciso corrigir o pH para tornar a água mais balanceada (neutra). Isso é importante para a água não agredir as plantas, pisos e louças (vaso sanitário, pias, azulejos, etc.) e metais (torneiras, tubos metálicos, etc.). Para corrigir o pH da água de dentro da Minicisterna, você pode usar produtos próprios para isso (ver em casas de produtos para piscinas), ou você pode fazer uma pedra de calcária com Cal e cimento. Essa pedra você vai fazer usando um copinho de plástico de refrigerante de 200ml e colocar três porções de cal e uma de cimento. Misture bem, depois coloque água e continua misturando até ficar uma massa (parecida com a textura de pasta de dente). Coloque essa massa dentro do copinho e introduza um pedaço de plástico, ou fio de cobre, ou linha de nylon, ou fita de PET, de tal forma que fique para fora (para cima) um anel para depois amarrar e pendurar essa pedra dentro da Minicisterna. Obs.: essa pedra ainda está em teste; não sabemos por quanto tempo ela vai ser eficiente (29/12/2009).
  48. 48. 46 IMPORTANTE - Nunca use a água de chuva para fins potáveis (como beber, fazer comida, lavar verduras, legumes, frutas, louças, tomar banho e lavar roupas) sem antes ter um laudo de um técnico sanitarista autorizando esse uso. Aconselhamos usar apenas o cloro de origem orgânica (cloro usado em piscinas) para evitar qualquer tipo de proliferação de bactérias, germes, vírus, etc. Solicite ao fabricante ou revendedor, mais informações sobre os cuidados e manuseios com esse cloro.
  49. 49. 47 ANEXO 2– CONSTRUÇÃO DO PROTÓTIPO EXPERIMENTAL E ADAPTAÇÕES NO MANUAL PARA O PROJETO INTEGRADOR
  50. 50. 48 Materiais Utilizados Considerações Cisterna anterior 100L , Atual 240L. É aconselhável não utilizar peças com medida de 1 ¼ x 1” pois são difíceis de encontrar por conta da pouca utilização. Não foi utilizado redutor de turbulência, pois considerou-se desnecessário. Faça todo o serviço nas tubulações antes de colocar a tela mosqueteiro, pois caso contrário, pode danificá-la e ter de reparar. Custo do projeto: R$ 330,00 Tempo aproximado de execução: oito horas (08hs)
  51. 51. 49 Sugestão: Primeiro comprar o tambor/bombona para depois ver qual tubulação a ser utilizada. Se possível faça ou compre antecipadamente o suporte que sustentará o tambor, pois por incrível que pareça, a confecção dele demanda muito tempo. Se optar por tambor usado, verifique qual produto era armazenado anteriormente. Tamanho da área de captação: 45 m² (5x9)
  52. 52. 50 ANEXO 3 -TARIFAS PARA SERVIÇOS DE ABASTECIMENTO Tarifas para os serviços de abastecimento de água e/ou coleta de esgoto, para o município de São Paulo, a partir de 11 de Dezembro de 2013 (Fonte: Sabesp, 2014). Categoria Classes de consumo m³/mês Tarifas de água - (em R$) Tarifas de esgoto - (em R$) Residencial / Comum 0 a 10 16,82 /mês 16,82 /mês 11 a 20 2,63 /m3 2,63 /m3 21 a 30 6,57 /m3 6,57 /m3 31 a 50 6,57 /m3 6,57 /m3 acima de 50 7,24 /m3 7,24 /m3 Residencial / Social 0 a 10 5,70 /mês 5,70 /mês 11 a 20 0,99 /m3 0,99 /m3 21 a 30 3,48 /m3 3,48 /m3 31 a 50 4,97 /m3 4,97 /m3 acima de 50 5,49 /m3 5,49 /m3 Residencial / Favela 0 a 10 4,35 /mês 4,35 /mês 11 a 20 0,50 /m3 0,50 /m3 21 a 30 1,64 /m3 1,64 /m3 31 a 50 4,97 /m3 4,97 /m3 acima de 50 5,49 /m3 5,49 /m3 Comercial / Comum 0 a 10 33,78 /mês 33,78 /mês 11 a 20 6,57 /m3 6,57 /m3 21 a 30 12,59 /m3 12,59 /m3 31 a 50 12,59 /m3 12,59 /m3 acima de 50 13,12 /m3 13,12 /m3 Comercial / Assistencial 0 a 10 16,88 /mês 16,88 /mês 11 a 20 3,29 /m3 3,29 /m3 21 a 30 6,32 /m3 6,32 /m3 31 a 50 6,32 /m3 6,32 /m3 acima de 50 6,56 /m3 6,56 /m3 Industrial / Comum 0 a 10 33,78 /mês 33,78 /mês 11 a 20 6,57 /m3 6,57 /m3 21 a 30 12,59 /m3 12,59 /m3 31 a 50 12,59 /m3 12,59 /m3 acima de 50 13,12 /m3 13,12 /m3 Publica / Comum 0 a 10 33,78 /mês 33,78 /mês 11 a 20 6,57 /m3 6,57 /m3 21 a 30 12,59 /m3 12,59 /m3 31 a 50 12,59 /m3 12,59 /m3 acima de 50 13,12 /m3 13,12 /m3 Publica / Contrato pura 0 a 10 25,31 /mês 25,31 /mês 11 a 20 4,92 /m3 4,92 /m3 21 a 30 9,47 /m3 9,47 /m3 31 a 50 9,47 /m3 9,47 /m3
  53. 53. 51 acima de 50 9,84 /m3 9,84 /m3

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