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VOCÊ ESTÁ PREPARADO(A)?
Nas próximas páginas, você será DESAFIADO(A)! Como futuro(a) Engenheiro(a), queremos
que você desenvolva habilidades essenciais para a sua jornada, como: analisar, sistematizar,
refletir e tomar decisão. Uma aprendizagem ativa relevante é relacionada à nossa vida, aos
nossos projetos e expectativas. E nisso, a área de Instalações Prediais é excelente! Analisar
os desafios da vida real para a tomada de decisão, transformando-os em um objeto de
estudo que permita a aplicação de conceitos de engenharia na vivência prática de
concepção de projetos.
O objetivo deste desafio é provocar o seu senso crítico, buscando na leitura os
fundamentos necessários à explicação e compreensão das questões propostas, conectando
o conteúdo das Instalações Prediais à realidade. Além disso, este desafio proporciona
autonomia para que você seja capaz de organizar suas atividades mentais, de modo a
desenvolver não somente o que compete às suas atribuições como estudante, mas também
como futuros profissionais.
Nossa atividade está dividida em seis etapas que deverão ser feitas individualmente. Assim,
seus conhecimentos serão colocados à prova! Você está preparado(a)? Vamos lá!
CONTEXTUALIZAÇÃO
Ao estudar a disciplina de Instalações Prediais, observamos que se encontra no ramo da
Construção Civil cuja principal atribuição é o planejamento e execução de obras ligadas
aos diversos usos dos recursos hídricos, atendendo às necessidades básicas da população
e possibilitando melhorias na saúde pública e também nas atividades econômicas.
Nesta atividade você é o(a) Engenheiro(a) deverá projetar e resolver problemas
relacionados as instalações prediais de uma residência unifamiliar.
Para isso, você Engenheiro(a) utilizou a planta baixa a seguir.
Figura 1 – Planta Baixa de Residência Unifamiliar.
Fonte: O autor (2023).
ETAPA 1
Para esta primeira etapa, inicialmente você Engenheiro(a) foi contratado para elaborar o
projeto hidráulico de uma casa residencial de médio padrão, na qual residirá 4 pessoas.
Para isso, você utilizará a planta baixa da residência, Figura 1, que será executada em um
novo loteamento da cidade de Maringá-PR.
Primeiramente, você deverá determinar:
Qual será a o sistema de alimentação predial da residência?
Calcule o volume para um reservatório comercial (Anexo I).
ETAPA 2
Para esta segunda etapa, inicialmente você Engenheiro(a) conhecedor(a) das propriedades
hidráulicas e dos fatores que influenciam as perdas de carga em tubulações, irá resolver
um problema de falta de pressão em um chuveiro da residência.
Para o melhor funcionamento das peças hidráulicas, o projetista deve projetar a pressão
de abastecimento para as peças e componentes mais desfavoráveis hidraulicamente, em
termos gerais aquelas peças de utilização que estão mais afastadas do reservatório ou que
em seu caminho perca muita pressão (como veremos em aula).
Sendo assim, geralmente teremos os chuveiros como peças de utilização com maiores
perdas de pressão, devido ao desnível geométrico e as perdas de cargas localizadas.
Tendo um banheiro com problemas de menores pressões no chuveiro, que categoriza uma
baixa saída de água, você deverá realizar intervenções técnicas para resolver este problema.
Responda:
a) Indique três (3) alternativas técnicas para aumentar a pressão de saída do chuveiro
demonstrado no desenho isométrico do banheiro na Figura 2.
Figura 2 – Desenho Isométrico do banheiro.
ETAPA 3
Após determinação do reservatório de água fria, você Engenheiro(a) também deverá
determinar o volume do boiler (reservatório de água quente) para a residência. Para o
sistema de aquecimento você projetista definiu que utilizará o sistema de aquecimento
solar.
Agora, pede-se para que você determine:
Determine o volume do boiler comercial de uma residência com 4 pessoas.
Para determinar o boiler comercial, a partir do volume de água quente de consumo diário
dimensionado, verifique o catálogo em anexo II.
Qual a área coletora dos aquecedores solares necessária para possibilitar o aquecimento
da água do boiler?
Após determinação do volume comercial do boiler, determine a área de coleta dos
aquecedores solares, verifique a catálogo em anexo II.
OBS: Você poderá escolher entre os dois modelos indicados para seu projeto, escolha um
valor entre a faixa estabelecida.
ETAPA 4
Após resolvermos as questões relacionadas a água fria e quente, agora você Engenheiro(a)
deverá garantir que seu cliente não tenha o problema citado.
Seu cliente, ao solicitar o projeto, o questionou sobre alguns problemas que está tendo em
sua atual residência, e que este problema causa grande transtorno diário na família.
Você Engenheiro(a) deverá garantir que em seu novo projeto, seu cliente não tenha os
seguintes problemas:
Caso a cota da rede de esgoto passe acima das instalações prediais de esgoto da residência,
quais são as alternativas para solucionar este problema?
Um dos fatores questionados pelo cliente é o mal cheiro nos banheiros de sua residência,
em seu projeto, quais são as soluções técnicas para isso?
Outro questionamento é a quebra do piso para realizar manutenção nas tubulações, diante
disso, o que você faria para amenizar essa possível questão futura?
ETAPA 5
Seguindo nosso projeto de instalações prediais, chegamos ao projeto de instalações
prediais de coleta de água pluvial.
Primeiramente, precisamos conhecer o tipo de telhado da nossa residência, justamente
porque é de acordo com o traçado do telhado que iremos saber onde colocar as calhas, os
tubos de coleta e principalmente a área de contribuição. Por isso a planta de cobertura da
residência em estudo é apresentada na Figura 3.
Figura 3 – Planta de cobertura.
Fonte: O autor (2023).
Figura 4 – Vista esquemática.
Fonte: O autor (2023).
A prefeitura de Maringá-PR, cidade da residência, estabelece em sua diretriz de projetos
pluviais que a intensidade pluviométrica, em mm/h, deve ser determinada pela equação:
Onde, Tr é o tempo de retorno em anos e t é o tempo de escoamento em minutos. Para
coberturas, adote um tempo de retorno igual a 25 anos e um tempo de escoamento de 5
minutos.
Para o dimensionamento da calha, considere que esta será produzida em material metálico,
cujo coeficiente de rugosidade equivale a 0,011 e que sua seção será retangular (0,15m x
0,1m), com declividade de 0,5%.
Com todas estas informações em mãos, determine:
a) A intensidade pluviométrica da região;
b) A área de contribuição do telhado;
Para a área de contribuição utilize:
Onde,
Qmáx = vazão de suporte da calha;
K = 60.000;
S = área molhada é base x altura útil da calha;
Hútil = 2/3 da altura total;
RH = raio hidráulico é a área útil (S) dividido pelo perímetro molhado (Pm);
Pm = perímetro molhado (Hútil + base + Hútil);
I = Inclinação da calha sem a porcentagem (%/100);
n = coeficiente de rugosidade da calha.
Verificação de projeto
Qmáx>Qprojeto OK!
ETAPA 6
Após o projeto hidráulico da edificação, você Engenheiro(a) deverá determinar quantos
pontos elétricos de tomadas TUG e TUE no projeto de Instalações Prediais Elétricas para a
residência em questão.
A área de cada cômodo e seu perímetro é dado a seguir:
• Sala: área de 23,4 m² e perímetro de 20,9 m.
• Cozinha: área de 10,1 m² e perímetro de 12,7 m.
• Quarto 1: área de 9,6 m² e perímetro de 12,3 m.
• Quarto 2: área de 8,8 m² e perímetro de 12,0 m.
• BWC: área de 3,5 m² e perímetro de 7,8 m.
• Lavanderia: área de 3,4 m² e perímetro de 7,4 m.
De acordo com a NBR 5410/2004, determine quantas tomadas de uso geral (TGU)
deveremos ter em cada ambiente.
Levando em consideração a residência unifamiliar de médio padrão ao qual está
projetando, indique quantas tomadas de uso específico (TUE) deverão ter em cada
ambiente de acordo com a sua escolha dos componentes elétricos que necessitarão dessas
tomadas.
ANEXO I – Tabela de volume de reservatórios de polipropileno.
ANEXO II – Boiler de baixa pressão e área de coletores solares.
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  • 1.
  • 2. VOCÊ ESTÁ PREPARADO(A)? Nas próximas páginas, você será DESAFIADO(A)! Como futuro(a) Engenheiro(a), queremos que você desenvolva habilidades essenciais para a sua jornada, como: analisar, sistematizar, refletir e tomar decisão. Uma aprendizagem ativa relevante é relacionada à nossa vida, aos nossos projetos e expectativas. E nisso, a área de Instalações Prediais é excelente! Analisar os desafios da vida real para a tomada de decisão, transformando-os em um objeto de estudo que permita a aplicação de conceitos de engenharia na vivência prática de concepção de projetos. O objetivo deste desafio é provocar o seu senso crítico, buscando na leitura os fundamentos necessários à explicação e compreensão das questões propostas, conectando o conteúdo das Instalações Prediais à realidade. Além disso, este desafio proporciona autonomia para que você seja capaz de organizar suas atividades mentais, de modo a desenvolver não somente o que compete às suas atribuições como estudante, mas também como futuros profissionais. Nossa atividade está dividida em seis etapas que deverão ser feitas individualmente. Assim, seus conhecimentos serão colocados à prova! Você está preparado(a)? Vamos lá! CONTEXTUALIZAÇÃO Ao estudar a disciplina de Instalações Prediais, observamos que se encontra no ramo da Construção Civil cuja principal atribuição é o planejamento e execução de obras ligadas aos diversos usos dos recursos hídricos, atendendo às necessidades básicas da população e possibilitando melhorias na saúde pública e também nas atividades econômicas. Nesta atividade você é o(a) Engenheiro(a) deverá projetar e resolver problemas relacionados as instalações prediais de uma residência unifamiliar. Para isso, você Engenheiro(a) utilizou a planta baixa a seguir. Figura 1 – Planta Baixa de Residência Unifamiliar.
  • 3. Fonte: O autor (2023). ETAPA 1 Para esta primeira etapa, inicialmente você Engenheiro(a) foi contratado para elaborar o projeto hidráulico de uma casa residencial de médio padrão, na qual residirá 4 pessoas. Para isso, você utilizará a planta baixa da residência, Figura 1, que será executada em um novo loteamento da cidade de Maringá-PR. Primeiramente, você deverá determinar: Qual será a o sistema de alimentação predial da residência? Calcule o volume para um reservatório comercial (Anexo I). ETAPA 2 Para esta segunda etapa, inicialmente você Engenheiro(a) conhecedor(a) das propriedades hidráulicas e dos fatores que influenciam as perdas de carga em tubulações, irá resolver um problema de falta de pressão em um chuveiro da residência. Para o melhor funcionamento das peças hidráulicas, o projetista deve projetar a pressão de abastecimento para as peças e componentes mais desfavoráveis hidraulicamente, em termos gerais aquelas peças de utilização que estão mais afastadas do reservatório ou que em seu caminho perca muita pressão (como veremos em aula). Sendo assim, geralmente teremos os chuveiros como peças de utilização com maiores perdas de pressão, devido ao desnível geométrico e as perdas de cargas localizadas. Tendo um banheiro com problemas de menores pressões no chuveiro, que categoriza uma baixa saída de água, você deverá realizar intervenções técnicas para resolver este problema. Responda:
  • 4. a) Indique três (3) alternativas técnicas para aumentar a pressão de saída do chuveiro demonstrado no desenho isométrico do banheiro na Figura 2. Figura 2 – Desenho Isométrico do banheiro. ETAPA 3 Após determinação do reservatório de água fria, você Engenheiro(a) também deverá determinar o volume do boiler (reservatório de água quente) para a residência. Para o sistema de aquecimento você projetista definiu que utilizará o sistema de aquecimento solar. Agora, pede-se para que você determine: Determine o volume do boiler comercial de uma residência com 4 pessoas. Para determinar o boiler comercial, a partir do volume de água quente de consumo diário dimensionado, verifique o catálogo em anexo II. Qual a área coletora dos aquecedores solares necessária para possibilitar o aquecimento da água do boiler? Após determinação do volume comercial do boiler, determine a área de coleta dos aquecedores solares, verifique a catálogo em anexo II. OBS: Você poderá escolher entre os dois modelos indicados para seu projeto, escolha um valor entre a faixa estabelecida. ETAPA 4 Após resolvermos as questões relacionadas a água fria e quente, agora você Engenheiro(a) deverá garantir que seu cliente não tenha o problema citado.
  • 5. Seu cliente, ao solicitar o projeto, o questionou sobre alguns problemas que está tendo em sua atual residência, e que este problema causa grande transtorno diário na família. Você Engenheiro(a) deverá garantir que em seu novo projeto, seu cliente não tenha os seguintes problemas: Caso a cota da rede de esgoto passe acima das instalações prediais de esgoto da residência, quais são as alternativas para solucionar este problema? Um dos fatores questionados pelo cliente é o mal cheiro nos banheiros de sua residência, em seu projeto, quais são as soluções técnicas para isso? Outro questionamento é a quebra do piso para realizar manutenção nas tubulações, diante disso, o que você faria para amenizar essa possível questão futura? ETAPA 5 Seguindo nosso projeto de instalações prediais, chegamos ao projeto de instalações prediais de coleta de água pluvial. Primeiramente, precisamos conhecer o tipo de telhado da nossa residência, justamente porque é de acordo com o traçado do telhado que iremos saber onde colocar as calhas, os tubos de coleta e principalmente a área de contribuição. Por isso a planta de cobertura da residência em estudo é apresentada na Figura 3. Figura 3 – Planta de cobertura. Fonte: O autor (2023). Figura 4 – Vista esquemática.
  • 6. Fonte: O autor (2023). A prefeitura de Maringá-PR, cidade da residência, estabelece em sua diretriz de projetos pluviais que a intensidade pluviométrica, em mm/h, deve ser determinada pela equação: Onde, Tr é o tempo de retorno em anos e t é o tempo de escoamento em minutos. Para coberturas, adote um tempo de retorno igual a 25 anos e um tempo de escoamento de 5 minutos. Para o dimensionamento da calha, considere que esta será produzida em material metálico, cujo coeficiente de rugosidade equivale a 0,011 e que sua seção será retangular (0,15m x 0,1m), com declividade de 0,5%. Com todas estas informações em mãos, determine: a) A intensidade pluviométrica da região; b) A área de contribuição do telhado; Para a área de contribuição utilize:
  • 7. Onde, Qmáx = vazão de suporte da calha; K = 60.000; S = área molhada é base x altura útil da calha; Hútil = 2/3 da altura total; RH = raio hidráulico é a área útil (S) dividido pelo perímetro molhado (Pm); Pm = perímetro molhado (Hútil + base + Hútil); I = Inclinação da calha sem a porcentagem (%/100); n = coeficiente de rugosidade da calha. Verificação de projeto Qmáx>Qprojeto OK! ETAPA 6 Após o projeto hidráulico da edificação, você Engenheiro(a) deverá determinar quantos pontos elétricos de tomadas TUG e TUE no projeto de Instalações Prediais Elétricas para a residência em questão. A área de cada cômodo e seu perímetro é dado a seguir: • Sala: área de 23,4 m² e perímetro de 20,9 m. • Cozinha: área de 10,1 m² e perímetro de 12,7 m. • Quarto 1: área de 9,6 m² e perímetro de 12,3 m. • Quarto 2: área de 8,8 m² e perímetro de 12,0 m. • BWC: área de 3,5 m² e perímetro de 7,8 m. • Lavanderia: área de 3,4 m² e perímetro de 7,4 m. De acordo com a NBR 5410/2004, determine quantas tomadas de uso geral (TGU) deveremos ter em cada ambiente. Levando em consideração a residência unifamiliar de médio padrão ao qual está projetando, indique quantas tomadas de uso específico (TUE) deverão ter em cada ambiente de acordo com a sua escolha dos componentes elétricos que necessitarão dessas tomadas. ANEXO I – Tabela de volume de reservatórios de polipropileno.
  • 8. ANEXO II – Boiler de baixa pressão e área de coletores solares.