Canalização em Construção a partir de Construction Knowledge.net

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1. Que Três Coisas o Canalizador Deve Saber?
2. Corre a descer… Mas e depois? (um Primer sobre Esgotos Sanitários)
3. Porque é que as Aberturas são importantes?
4. Porque começar com as Instalações?
5. O que devo saber sobre tubagens?
6. Quais são os princípios básicos para dimensionar um sistema de água?
7. O que devo saber sobre tratamento de água?
8. O que devo saber sobre sistemas sépticos a céu aberto?
9. O Que Devo Saber sobre Sistemas de Água On-lotados?
10. Que Documentos de Domínio Público estão Disponíveis para Estudo Adicional?
11. Truques do ofício & Regras Básicas de Canalização:

O que Três Coisas que o Canalizador Deve Saber?

A quente é à esquerda, a fria é à direita e a shinola desce a colina.

Corre a descer…Mas e depois? (um Primer sobre Esgotos Sanitários)

O Canalizador deve ser um dos heróis da sociedade moderna. No século XIX, as pessoas aproximaram-se para trabalhar em empregos da Revolução Industrial. Tifo, cólera e disenteria mataram milhares devido a questões de resíduos humanos. Os modernos métodos de canalização, e o nosso Herói Canalizador, ajudaram a eliminar este meio de propagação de doenças infecciosas. Veja as sociedades atuais com sistemas de esgoto sanitário precários e você verá uma alta taxa de mortalidade infantil e uma baixa longevidade.

Códigos de construção reconhecem esta ligação entre os sistemas de canalização sanitária adequadamente concebidos e instalados e a saúde pública. Para projetar sistemas sanitários, a maioria dos Códigos se baseia em um conceito inteligente chamado Drainage Fixture Units (DFUs). Ao definir uma quantidade de DFU para cada tipo de instalação de canalização, o Código considera tanto a quantidade de água que uma instalação passa tipicamente como a probabilidade da frequência com que as instalações serão utilizadas. Em um edifício de escritórios de quatro andares com um banheiro comum em cada andar, por exemplo, todos os banheiros, lavatórios, mictórios e pias não serão usados no mesmo momento. Se os sistemas de canalização tivessem que ser projetados para esse cenário, o tamanho das tubulações seria enorme.

O conceito DFU permite o dimensionamento razoável das linhas de esgoto sanitário, com base na experiência de muitos edifícios. É claro que o Engenheiro de Canalização pode decidir desenhar de forma mais conservadora do que os requisitos da DFU. Um estádio de futebol, onde toda a cerveja é drenada das bexigas durante o intervalo, precisa ser projetado para que todas as instalações fluam ao mesmo tempo. Geralmente, porém, o conceito da DFU é usado com freqüência e o básico deve ser entendido pelo Supervisor de Construção.

O Manual de Campo do Exército dos EUA para Canalizações tem algumas orientações úteis abaixo:

Um entendimento geral do processo de design da DFU ajuda o Supervisor de Construção a entender a importância do tamanho e da inclinação da tubulação do esgoto sanitário. Se você gostaria de um entendimento mais detalhado sobre o Comércio de Canalizações, revise os documentos de domínio público abaixo. Os conceitos básicos de um sistema de canalização de esgoto, no entanto, são mostrados no gráfico abaixo.

Por que os respiros são importantes?

O gás de esgoto cheira mal e pode fazer as pessoas ficarem doentes. Talvez não tipos duros como você e eu, mas outras pessoas. Por isso, os canos de esgoto impedem o gás do esgoto de subir para o espaço habitado. A armadilha mantém o gás do esgoto nos canos onde o esgoto corre. Os detalhes abaixo ilustram:

O conceito do separador parece razoável…manter um tampão de água entre o gás malcheiroso do esgoto e nós. A figura acima, no entanto, mostra que o selo do alçapão se perde à medida que a água passa. Essa figura mostra-nos porque é que ventilamos os canos de esgoto. Precisamos de proteger a vedação do alçapão. Para que a água flua, o ar deve substituir o volume de água que flui para longe (pense numa palhinha com o polegar cobrindo a parte superior da palhinha). Como os canos de esgoto não correm completamente cheios, como aquela palha cheia de Coca-Cola, o cano vai fluir ao passar um pouco de ar por cima do líquido que flui. Mas ocasionalmente perdemos a vedação da armadilha se o fluxo de água quase encher o cano. Portanto, os respiradouros devem ser projetados e instalados para que o ar possa chegar a esse sifão, protegendo a água do sifão contra o escoamento e nos expondo ao gás do esgoto.

O purgador mais comum é um purgador individual, que normalmente é necessário ter pelo menos metade do tamanho do cano a ser purgado, mas não menos do que 1 1/4″. Abundam as complicações de ventilação, com ventilação comum, ventilação úmida, ventilação da pilha de resíduos, ventilação do circuito, drenagem e ventilação combinada e ventilação da luminária. Para entender as regras para esses respiradouros, você precisa consultar o Código para sua jurisdição. Um gráfico simples mostrando drenos e respiradouros é mostrado abaixo:

Um site maravilhoso, ThePlumber.com, fornece alguns grandes detalhes de ventilação e conselhos profissionais se você quiser entender melhor os respiradouros.

Porque começar com as instalações?

Quando você começa um projeto e começa a entender a canalização, eu recomendo que você comece pensando sobre as instalações. Muitos de nós temos a tendência de entrar directamente nos detalhes. Nós nos perguntamos: “Qual é a profundidade daquela linha de esgoto? Há outros canos que interfiram com a canalização? A rampa pode mudar para que funcione?” Em vez disso, devíamos começar pelo princípio.

As linhas de esgoto e as linhas de água estão no projeto para servir os encanamentos (que estão lá para servir os ocupantes). Então, comece o projeto revisando cuidadosamente as luminárias. Entenda que tipos são selecionados e como eles funcionam. Vamos passar por uma breve revisão:

Torneiras (também chamadas de sanitários): Os sanitários transportam os resíduos orgânicos para o esgoto e são feitos de porcelana vitrificada. A classificação principal para os sanitários é de pavimento vs. parede pendurado e tipo de tanque vs. válvula de descarga. Os sanitários têm o sifão embutido no vaso sanitário, de modo que a tubulação do esgoto sanitário não inclui um sifão. Aqui estão algumas opções de sanitários do Manual de Encanamento do Exército dos EUA (que fornece informações muito mais detalhadas e instruções de reparação) :

Se quiser aprender muito mais sobre sanitários, e qualquer outra coisa a ver com trabalhos de canalização, vá aThePlumber.com.

Próximo ao sanitário, esperemos que encontre um lavatório, um local para lavar as mãos depois de fazer a escritura suja. Os lavatórios podem ser de porcelana vitrificada, ferro fundido esmaltado, aço inoxidável ou plástico e ser montados na parede, no pedestal ou na superfície, montados num armário de arrumação. Aqui estão algumas opções de lavatórios do Manual de Campo do Exército dos EUA sobre Canalizações (que fornece informações muito mais detalhadas e instruções de reparação) :

Pias também permitem lavar as mãos, mas a classificação da pia é mais ampla e inclui pias de cozinha, lava-loiças de esfregona, lava-loiças de inclinação, lava-loiças de barra, etc.

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Aqui estão algumas opções de lava-louças do Manual de Campo do Exército dos EUA sobre Canalizações.

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Os urinóis também são descritos no Manual de Campo do Exército dos EUA sobre Canalizações e mostrados abaixo.

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Outros equipamentos de canalização incluem chuveiros, banheiras, fontes de água, bidés, banheiras de hidromassagem e trituradores de lixo. Uma pesquisa na Internet em qualquer um destes itens irá fornecer informações mais específicas.

O que devo saber sobre canos?

A maioria dos códigos de canalização tem muita informação sobre canos e permite todo o tipo de opções de canos que provavelmente nunca irá ver. Cachimbo de ferro fundido, por exemplo, é incluído em quase todos os códigos de canalização, mas eu não vejo nenhum cachimbo de ferro fundido instalado há algum tempo. Todos os tipos de canos de alta tecnologia também são aprovados e nunca são usados em edifícios normais. Assim, entre o antigo e o novo, muitas opções de canos tornam os códigos confusos.

Tentemos cobrir o básico do cano que você provavelmente verá em um canteiro de obras. Esgotos sanitários dentro de edifícios são mais frequentemente construídos com tubos de PVC schedule 40, enquanto os esgotos fora dos edifícios usam frequentemente tubos de PVC SDR-35. A tubulação de PVC schedule 40 usa conexões coladas, enquanto o PVC SDR-35 tem conexões de encaixe com junta de vedação e deslizamento. As tabelas abaixo mostram alguns outros atributos de vários tamanhos comuns de tubos.

PVC schedule 40 pipe

PVC Schedule 80 pipe

PVC Schedule 120 pipe

Nota que a tabela de PVC 40, 80 e 120 tubos tem todos o mesmo D.O. para um tamanho nominal de tubo, mas o D.I. muda. Estes tubos normalmente vêm em secções de 10′ e 20′. O tubo schedule 40 é o mais usado, seguido pelo schedule 80 mais pesado, depois o schedule 120.

O termo SDR significa “Standard Dimension Ratio” (Índice de Dimensão Padrão), é a razão entre o diâmetro do tubo e a espessura da parede. Portanto, todos os tamanhos de tubos SDR-35 terão a mesma pressão máxima de água. Também quanto maior o SDR, mais fina é a parede do tubo em comparação com o diâmetro. Finalmente, os comprimentos padrão para tubos SDR são 14′ e 20′.

PVC SDR-35 tubo

PVC SDR-26 tubo

A canalização da água tem mais opções comuns. Eu quase nunca vejo mais tubos de ferro galvanizado instalados, embora fosse comum anos atrás. Tanto o custo como os problemas com a corrosão e a manutenção a longo prazo forçaram o declínio. Os tubos de cobre, por outro lado, continuam a ser populares, mesmo com os grandes aumentos de preços nos últimos anos. Das três espessuras de parede para tubos de cobre, eu nunca usei o cobre mais fino, tipo M. O cobre tipo L mais comum é utilizado frequentemente para sistemas de distribuição de água (ou seja, tubagem desde o contador de água ou parede exterior do edifício até às instalações de canalização). O cobre tipo K tem as paredes mais grossas e é mais utilizado para o serviço de água (ou seja, desde a conduta de água até ao contador ou à parede exterior do edifício). Os tubos de cobre também podem ser rígidos (as secções rectas) ou macios (rolos).ThePlumber.com oferece uma excelente discussão sobre tubagem de água e exalta as virtudes da tubagem de cobre.

PVC e CPVC (para água quente) tubos também são utilizados com frequência, mas têm tendência a vazar mais cedo do que o cobre. Os sistemas de tubagens PEX (PEX significa polietileno reticulado) têm-se tornado extremamente populares nos últimos anos. Os sistemas PEX são simples e baratos de instalar e raramente apresentam fugas. A principal desvantagem é que as tubulações flexíveis, quando instaladas em locais expostos, não parecem tão limpas e com bom acabamento como as tubulações retas. Uma coisa importante a lembrar com a tubulação PEX, no entanto, é que ela se deteriora rapidamente quando exposta à luz UV. Portanto, a tubagem PEX deve ser mantida fora de qualquer luz solar.

Quais são os princípios básicos do dimensionamento de um sistema de água?

Se já tomou um duche e ouviu um autoclismo, começa a compreender que o design do sistema de água é complicado. Você sabe o que aconteceu quando você foi escaldado no chuveiro? O autoclismo exigia um fluxo de água apenas de água fria (a não ser que você enxugue o autoclismo com água quente), o que fez cair a pressão na parte de água fria do sistema de distribuição de água. À medida que a pressão diminui, o fluxo diminui. No entanto, do lado da água quente, nenhuma descarga, nenhuma queda de pressão, nenhuma mudança no fluxo. Assim, no duche obtém-se a mesma quantidade de água quente e menos água fria… e isso não é bom.

Um sistema de água bem projectado reduz este efeito. Quando as tubagens são dimensionadas correctamente para os fluxos prováveis, as quedas de pressão de outro uso têm um efeito menor. É claro que a maioria dos Códigos de canalização protegem ainda mais a pessoa no chuveiro, exigindo agora uma válvula misturadora accionada por temperatura no chuveiro que evita o escaldamento.

Concepção do sistema de água, então, deve ter em conta os fluxos de água (em galões por minuto), a queda de pressão por atrito nas tubagens e por alterações de elevação (em psi) e a velocidade da água (em pés por minuto). Estes factores variáveis, juntamente com nunca saber qual a combinação de instalações de canalização que necessitará de água ao mesmo tempo, tornam o projecto do sistema de água complicado.

Similar ao projecto do esgoto discutido acima, o conceito da unidade de instalação do serviço de água (WSFU) ajuda a simplificar o processo. O Código lista WSFUs para água fria, água quente e água total para cada tipo de instalação de canalização. Em seguida, o fluxo de água de projeto em gpm pode ser encontrado para qualquer seção da tubulação do sistema. Um diagrama de fluxo de água mostra então o tamanho da tubulação e as opções de perda por fricção. Esta secção explica a teoria, mas não dá informação suficiente para fazer o desenho. Vá para o seu Código de Canalização se você quiser entender mais.

Um outro conceito básico que você deve entender sobre sistemas de água é a perda de pressão com altura. Eu recomendo que você memorize que um psi é igual a cerca de 2 pés de ganho de altura. Assim, um aumento de 50′ do piso térreo para o 4º piso irá baixar a pressão da água em 25psi. Se o seu sistema de água público fornecer 45 psi ao nível da rua, você terá 20 psi no 4º andar. Como 20 psi é a pressão mínima de água frequentemente recomendada, isto funcionaria. Se o edifício proposto é de 8 andares, o que acontece? Temos um aumento de 100′, o que dá uma queda de pressão de cerca de 50psi. Como só estamos começando com 45 psi, não vamos conseguir água até o 8º andar. Assim, precisaríamos de uma bomba de reforço.

O Manual de Campo 3-34.471 do Exército dos EUA mostra um exemplo trabalhado do projeto do sistema de água e vários gráficos úteis.

O que devo saber sobre o tratamento da água?

Eu encontrei um site maravilhoso que explica o tratamento da água de forma simples e clara. O site H24U tem uma área de FAQs sobre tratamento de água que lhe dará um bom entendimento geral.

O que devo saber sobre Sistemas Sépticos On-lot?

Este site da Universidade Purdue explica sistemas sépticos on-lot com muitos gráficos.

O que devo saber sobre Sistemas de Água On-lot?

O website WellOwner.org faz um bom trabalho de explicação de todas as facetas dos sistemas de água a céu aberto.

Que documentos de domínio público estão disponíveis para estudos adicionais?

O Manual de Campo do Exército dos EUA para Canalizações, Tubagens e Esgotos é uma excelente introdução à canalização. Ele fornece tanta informação como muitos livros de canalização disponíveis em livrarias… e é gratuito. Se você não tem uma cópia do Código de Canalização com Comentários para sua jurisdição, use este Manual de Campo do Exército dos EUA como uma forma de se familiarizar com o básico. Este manual de 276 páginas é oficialmente chamado FM 3-34.471(FM 5-420).
Outro recurso, mais útil no design do que na construção, é o US Dept of DefensePlumbing Systems Manual. Ele tem 60 páginas de informações e é oficialmente nomeado UFC 3-420-01 (Outubro 2004).
Para informações sobre sistemas de ar comprimido, reveja o US Dept of Defense Compressed Air Manual, oficialmente nomeado UFC 3-420-02FA (Maio 2003).
O US Dept of Defense criou um guia de Prevenção e Mitigação de Rádios Indoor. Esta 42 página tem o nome oficial UFC 3-490-04A (Maio 2003).

Truques do Comércio & Regras Básicas de Canalização:

1. Hot’s à esquerda, cold’s à direita e shinola corre para baixo.
2. Uma unidade de drenagem é definida como 7,5 galões de água por minuto.
3. As linhas de ventilação nos esgotos sanitários estão lá para proteger a vedação do colector, para nos impedir de cheirar gás de esgoto.
4. Para compreender a canalização, compreender primeiro as canalizações.
5. PVC schedule 40, 80 e 120 tubos têm todos o mesmo diâmetro interno para um tamanho nominal de tubo, mas o diâmetro interno muda.
6. Cada 2′ de altura num edifício diminui a pressão da água em cerca de 1 psi.