daniel côrrea cardoso - engenharia civil

Transcrição

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA
COLEGIADO DE ENGENHARIA CIVIL
DANIEL CORRÊA CARDOSO
Aproveitamento de Águas Pluviais em Habitações de
Interesse Social – Caso: “Minha Casa Minha Vida”
Feira de Santana-BA
2010
ii
Esta monografia é a avaliação do trabalho
de conclusão de curso realizado pela
disciplina Projeto Final II do curso de
Engenharia Civil da Universidade Estadual
de Feira de Santana (UEFS), outorgada pelo
Departamento de Tecnologia, para obtenção
do título de Bacharel em Engenharia Civil.
Orientador: Professor Diogenes Oliveira Senna
Feira de Santana-BA
2010
iii
Esta monografia é a avaliação do trabalho
de conclusão de curso realizado pela
disciplina Projeto Final II do curso de
Engenharia Civil da Universidade Estadual
de Feira de Santana (UEFS), outorgada pelo
Departamento de Tecnologia, para obtenção
do título de Bacharel em Engenharia Civil.
Feira de Santana, 04 de Agosto de 2010
___________________________________________________________________
Orientador: Prof. MSc. Diogenes Oliveira Senna
Universidade Estadual de Feira de Santana
___________________________________________________________________
Prof. MSc. Luis Cláudio Alves Borja
___________________________________________________________________
Eng. Silvio Cláudio da Silva
Secretaria de Desenvolvimento Urbano – Pref. Mun. de Feira de Santana
iv
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus, pela vida, pela saúde e por todas as coisas e pessoas ao meu
redor.
Ao orientador Professor Mestre Diogenes Oliveira Senna, pelo conhecimento
transmitido, pelo incentivo e por toda dedicação empenhada.
Aos membros da banca examinadora, por aceitarem o convite.
Minha Mãe, Regina Maria Corrêa, pelo incentivo e pela grande preocupação com a
formação dos seus filhos.
Minhas irmãs, Camila e Daniele, pelo carinho, força e união.
A minha namorada, Neive, pelo apoio, compreensão e paciência nos momentos
difíceis.
Aos amigos e colegas que me deram força para realização deste trabalho, em
especial, a Carlos Alibert, Ítalo Giovanne e a Valéria Carvalho.
v
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS.................................................................................................. vii
LISTA DE TABELAS .................................................................................................viii
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS ................................................................ ix
RESUMO..................................................................................................................... x
ABSTRACT ................................................................................................................ xi
1.
INTRODUÇÃO ............................................................................................. 12
1.1.
JUSTIFICATIVA............................................................................................ 13
1.2
OBJETIVOS.................................................................................................. 13
1.2.1
Objetivo Geral ............................................................................................... 14
1.2.2
Objetivos Específicos ................................................................................... 14
1.3
HIPÓTESE.................................................................................................... 14
1.4
METODOLOGIA ........................................................................................... 14
1.5
ESTRUTURA DA MONOGRAFIA ................................................................ 15
2
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................ 17
2.1
IMPORTÂNCIA DA ÁGUA ............................................................................ 17
2.2
A PROBLEMÁTICA DA ESCASSEZ DA ÁGUA ........................................... 19
2.3
USO DA ÁGUA PELA SOCIEDADE ............................................................. 22
2.4
UTILIZAÇÃO DA ÁGUA DA CHUVA AO LONGO DA HISTÓRIA ................ 25
2.5
APROVEITAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL NO MUNDO ............................... 29
2.6
APROVEITAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL NO BRASIL ............................... 31
2.7
REUSO DA ÁGUA ........................................................................................ 32
2.8
SISTEMA DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA ......................... 36
2.8.1
Elementos do sistema de aproveitamento pluvial ......................................... 40
2.9
HABITAÇÕES DE INTERESSE SOCIAL X SUSTENTABILIDADE .............. 43
2.10
PROGRAMA ―MINHA CASA MINHA VIDA‖ ................................................. 46
3
ESTUDO DE CASO ..................................................................................... 47
3.1
DESCRIÇÃO DO OBJETO DE ESTUDO ..................................................... 47
3.2
DADOS PLUVIOMÉTRICOS DA REGIÃO ................................................... 47
4
APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ............................ 49
4.1
DETERMINAÇÃO DAS ÁREAS DE COBERTURA ...................................... 49
4.2
ESTIMATIVA DO CONSUMO DE ÁGUA ..................................................... 50
vi
4.3
DIMENSIONAMENTO DO RESERVATÓRIO PARA APROVEITAMENTO DE
ÁGUA PLUVIAL ........................................................................................................ 52
4.4
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS, CONDUTORES VERTICAIS E
CONDUTORES HORIZONTAIS ............................................................................... 54
4.4.1
Calhas .......................................................................................................... 54
4.4.2
Condutores Verticais .................................................................................... 56
4.4.3
Condutores Horizontais ................................................................................ 57
5
CONCLUSÃO E SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ............... 59
5.1
CONCLUSÃO ............................................................................................... 59
5.2
SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ............................................ 60
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 61
ANEXOS ................................................................................................................... 65
vii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1
Distribuição dos recursos hídricos e da população no Brasil
20
Figura 2
Previsão de disponibilidade hídrica no Brasil
21
Figura 3
Distribuição do consumo de água nas residências na Alemanha
24
Figura 4
Distribuição do consumo de água nas residências em São Paulo
24
Figura 5
Sistema de captação de água de chuva do Irã
26
Figura 6
Cisterna do século X
27
Figura 7
Cisterna de captação de água de chuva
32
Figura 8
Esquema de utilização de água pluvial
40
Figura 9
Indicações para cálculos da área de contribuição
49
Figura 10 Ábaco para determinação de diâmetros de condutores verticais
57
viii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1
Classificação da disponibilidade hídrica segundo o UNEP
21
Tabela 2
Dados Pluviométricos de Feira de Santana (2005 – 2009)
48
Tabela 3
Parâmetros de demanda residencial para estimativa de consumo
de água
51
Tabela 4
Consumo de água estimado para a residência em estudo
52
Tabela 5
Valores de C de diferentes autores
53
Tabela 6
Coeficiente de rugosidade
55
Tabela 7
Capacidade de calhas semicirculares
56
Tabela 8
Capacidade de condutores horizontais de seção circular (vazões
em L/min)
58
ix
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS
AAP
Aproveitamento de Água Pluvial
ABNT
Associação Brasileira de Normas Técnicas
C
Coeficiente de Escoamento
EMBASA
Empresa Baiana de Água e Saneamento
Hab
Habitantes
L
Litros
m²
Metros quadrados
m³
Metros cúbicos
mm
Milímetros
NBR
Norma Brasileira
ONU
Organização das Nações Unidas
PAC
Programa da Aceleração do Crescimento
SAAE
Sistema Autônomo de Água e Esgoto
UEFS
x
RESUMO
Os problemas de escassez de água e poluição dos mananciais, aliados à má
utilização da água potável que chega até nossas residências, sugerem a procura de
alternativas para a solução desses problemas. Uma alternativa é a coleta da água
pluvial. As técnicas de aproveitamento de água pluvial são soluções sustentáveis
que contribuem para uso racional da água, além disso, podem proporcionar uma
redução nas faturas pagas pelo usuário às concessionárias de abastecimento de
água. O presente trabalho verificou a possibilidade de implantação de um sistema de
aproveitamento de água pluvial para fins não potáveis, aplicado às Habitações de
Interesse Social – Caso: ―Minha Casa Minha Vida‖, situada no Município de Feira de
Santana - BA. Para desenvolver esse estudo foi feita uma breve revisão
bibliográfica, coleta de dados referente à quantidade de chuva na região em estudo,
descrição da tipologia da edificação em estudo, o dimensionamento da área do
telhado da edificação, o dimensionamento do reservatório para armazenar a água
pluvial captada e uma estimativa do consumo de água não potável nessa habitação.
Assim permitiu comparar o consumo de água não potável com o volume de chuva
que ira captar e armazenar, verificando a possibilidade de implantação do sistema
para atender suas necessidades de consumo.
Palavras-Chaves: Aproveitamento, Água, Chuva, Habitação de Interesse Social
xi
ABSTRACT
The problems of water scarcity and pollution of watercourses, allies to misuse of
drinking water that reaches our homes, suggests the search for alternatives to
solving these problems. An alternative is the collection of rainwater. The techniques
of rainwater utilization are sustainable solutions that contribute to the rational use of
water, moreover, can provide a reduction in the invoices paid by the user on water
supply dealers. This work was the possibility of deploying a system of rainwater
utilization for purposes not potable, applied to social housing schemes – Case: "my
house, my life", in the municipality of Feira de Santana (BA). To develop this study
was made a brief bibliographic review, collects data on the amount of rainfall in the
region under study, description of the typology of the building in study, the scaling of
the roof of the building area, sizing of tank to store the captured rainwater and an
estimate of the non-potable water consumption in housing. So comparing the nonpotable water consumption with the volume of rain that will capture and store, noting
the possibility of deploying the system to meet your needs.
Key words: Harnessing, Water, Rain, Social Interest Housing
12
1.
INTRODUÇÃO
A água é um recurso limitado e precioso. Embora cerca de 3/4 da superfície da
Terra seja ocupada pela água, deste total apenas 3% são de água doce, dos
quais apenas 20% encontram-se imediatamente disponíveis para o homem.
Além disto, a distribuição desigual da água pelas diferentes regiões do planeta
faz com que haja escassez do recurso em vários países.
Os meios naturais de transformação da água em água potável são lentos,
frágeis e muito limitados. Assim sendo, esta deve ser manipulada com
racionalidade, preocupação e moderação, não devendo ser desperdiçada,
poluída, ou envenenada. De maneira geral, sua utilização deve ser feita com
consciência e discernimento, para que não se chegue a uma situação de
esgotamento ou de deterioração da qualidade das reservas atualmente
disponíveis (Zampieron, 2005). Para tanto, sugere-se então, a adoção da
captação da água da chuva como ferramenta de gestão da água.
O Reuso Planejado da Água faz parte da Estratégia Global para a
Administração da Qualidade da Água, proposta pelo Programa das Nações
Unidas para o Meio Ambiente e pela Organização Mundial da Saúde (OMS,
2005). Ela prevê o alcance simultâneo de três importantes elementos que são a
proteção da saúde pública, a manutenção da integridade dos ecossistemas e o
uso sustentado da água (Reuso, 2005).
Neste contexto, este trabalho é voltado para o aproveitamento da água da
chuva, para o uso doméstico, porque parte do consumo doméstico não exige
que seja utilizada água potável. Sendo assim, a água da chuva coletada
através do escoamento do telhado e calhas de uma edificação, a qual é
aproveitada posteriormente para limpeza de calçadas, pisos e carros,
descargas de banheiros, jardins, entre outros, através de instalações
hidráulicas adequadas.
13
1.1.
JUSTIFICATIVA
A água é um dos fatores ambientais que tem suscitado grande preocupação
dos planejadores. Os maiores desafios que se vislumbram hoje, no Brasil, são
a consolidação dos aspectos institucionais do gerenciamento dos recursos
hídricos, o controle desses recursos nas grandes metrópoles brasileiras, a
preservação ambiental, o uso e controle do solo rural e o controle da poluição
difusa, no âmbito de uma visão racional de aproveitamento e preservação
ambiental (TUCCI, HESPANHOL, NETTO, 2003).
A água é um bem essencial à vida de todos os seres vivos que habitam nosso
planeta. A sua facilidade de acesso, armazenamento, tratamento e destino
adequado dos efluentes devem ser objetivos a serem perseguidos por todos os
cidadãos do planeta.
Reusar a água traz benefícios porque reduz a demanda nas águas de
superfície e subterrâneas além de proteger o meio ambiente, economizar
energia e reduzir investimentos em infra-estrutura. O uso eficiente da água
representa uma efetiva economia para consumidores, empresas e a sociedade
de um modo geral.
Grande parte da água utilizada dentro das edificações pode ser reaproveitada
para fins menos nobres, para isso é necessário analisar as diversas utilizações
da água na edificação e definir alternativas para reaproveitamento da mesma.
Diante da baixa disponibilidade de recursos hídricos e a crescente degradação
de sua qualidade é imprescindível buscar novas alternativas que minimizem o
consumo da água. Devido a tal situação, este trabalho deverá abordar uma
técnica de Aproveitamento de Água Pluvial (AAP), buscando conseguir um uso
mais racional deste recurso.
1.2
OBJETIVOS
14
1.2.1 Objetivo Geral
Verificar a possibilidade do aproveitamento de águas pluviais em habitações de
interesse social, para uso não potável.
1.2.2 Objetivos Específicos
1.3

Reduzir o consumo de água potável,

Reduzir a fatura mensal do consumo de água,

Dimensionar reservatório, calhas e condutores (vertical e horizontal).
HIPÓTESE
Inicialmente, busca, através do presente tema, propiciar conhecimentos novos
à área de estudo e também trazer benefícios práticos e reais para a sociedade.
O processo de pesquisa estará voltado para evidenciar o método utilizado a fim
de um melhor aproveitamento da água capitada das chuvas, e como
conseqüência primordial, mostrar a viabilidade da implantação do sistema em
edificações de interesse social, além de minimizar o desperdício de água
potável.
1.4
METODOLOGIA
Avaliação de um sistema de aproveitamento de água pluvial para fins não
potáveis, em habitações de interesse social, localizada no município de Feira
15
de Santana – Ba, onde será desenvolvida uma metodologia que compreende
as seguintes etapas:
1.5

Revisão bibliográfica sobre o tema

Descrição do objeto de estudo

Dados pluviométricos da região

Determinação das áreas de cobertura

Estimativa do consumo de água

Dimensionamento do reservatório para aproveitamento de água pluvial

Dimensionamento de calhas e condutores pela NBR 10844/89
ESTRUTURA DA MONOGRAFIA
A estrutura da presente monografia surge assim como uma consequência dos
objetivos enunciados, sendo que o respectivo texto será organizado em cinco
capítulos. Nos parágrafos que se seguem é efetuada uma descrição sumária
de cada um desses capítulos.
No capítulo 1 contemplará introdução, justificativa, o objetivo geral e os
específicos, hipótese, metodologia a ser aplicada e a própria estruturação da
monografia.
O capítulo 2 irá constar todo o embasamento teórico, como a importância da
água, a problemática da escassez da água, uso da água pela sociedade, uso
da água ao longo da história, aproveitamento de água pluvial no Brasil e no
16
mundo, o reuso da água, o funcionamento do sistema de aproveitamento de
água de chuva e uma abordagem sobre Habitações de Interesse Social.
O capítulo 3 será feito um estudo de caso de uma Habitação de Interesse
Social do Programa do Governo Federal ―Minha Casa Minha Vida‖, localizada
na cidade de Feira de Santana – Ba.
O capítulo 4 irá apresentar e discutir os resultados provenientes do estudo de
caso. E por fim, o capítulo 5 irá conter as conclusões e fazer sugestões para
trabalhos futuros.
17
2
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1
IMPORTÂNCIA DA ÁGUA
A água subterrânea é bastante explorada no Brasil. Estima-se que existam no
Brasil pelo menos 400.000 poços (ZOBY e MATOS, 2002). A água de poços e
fontes vem sendo utilizada para diversos fins, tais como o abastecimento
humano e industrial, irrigação e lazer. No Brasil, 15,6% dos domicílios utilizam
exclusivamente água subterrânea, 77,8% faz uso de rede de abastecimento de
água e 6,6 % usam outras formas de abastecimento (IBGE, 2002a).
Segundo Macedo (2004) atualmente, há uma constante preocupação com o
recurso natural água. Constata-se que esse recurso que antes pensava-se que
fosse infinito, ganhou novas proporções e hoje nota-se que essa informação é
errônea, pois 1,5 milhões de quilômetros cúbicos de água existente no planeta,
cerca de 97,5% é salgada, 2,49% na forma de geleiras, resultando somente
0,007% de água para o consumo humano.
Segundo dados apresentado por ANEEL/ANA (2002) o Brasil possui a maior
reserva de água do planeta, cerca de 8% da água doce disponível, mas 73%
destas águas estão na Amazônia, onde a população é de apenas 5%. Os 27%
restantes respondem pelo abastecimento de 95% da população.
Mesmo com 20% de toda a água doce superficial da Terra, aqui, como no resto
do mundo, a situação é delicada. Nossos rios e lagos vêm sendo
comprometidos pela queda de qualidade da água disponível para uso em
decorrência da poluição e da degradação ambiental.
De acordo com Derisio (2000) o ciclo da água representa o percurso da água
desde a atmosfera, passando por várias fases, até retornar de novo à
18
atmosfera. Essas fases englobam, basicamente, a precipitação, escoamento
superficial, infiltração, escoamento subterrâneo e a evaporação.
Segundo Magossi (1991), sem dúvida, o baixo custo da água estimula o seu
alto consumo e, portanto, se caracteriza como um inimigo da eficiência. Como
o mundo assiste a uma disponibilidade decrescente de água, este recurso se
destaca como um importante fator de desenvolvimento, surgindo, assim, três
princípios: a atenção ao uso eficiente da água é proporcional aos preços
cobrados pelo seu acesso; o estabelecimento de valor econômico para este
recurso, portanto determina seu uso mais eficiente e finalmente, uma forma de
reduzir os custos sociais causados pela apropriação da qualidade da água
pelos agentes poluidores é o estabelecimento de preço para esta utilização que
estimule a adoção de sistemas de tratamento de efluentes. Em resumo, a
definição de preços para o uso da água é um incentivo poderoso para
aumentar a eficiência de seu uso.
Machado (2004) afirma em seus estudos que ao longo dos últimos 50 anos,
mediante o crescimento acelerado das populações e da indústria, as fontes
disponíveis de água doce do planeta estão comprometidas. Embora o colapso
do abastecimento seja uma realidade em muitos lugares, sobretudo em bairros
da periferia de centros urbanos densamente povoados, ainda assim vive-se a
ilusão de que a água é um recurso infinito.
A generosidade da Natureza fazia crer em inesgotáveis mananciais,
abundantes e renováveis. Hoje, o mau uso, aliado à crescente demanda pelo
recurso, vem preocupando especialistas e autoridades no assunto, pelo
evidente decréscimo da disponibilidade de água limpa em todo o planeta.
(JAQUES, 2005)
A água pode ser abundante em algumas regiões do planeta Terra, mas, em
outras, chega a ser quase inexistente. A maior parte da água doce existente no
mundo está localizada em apenas 10 países, entre eles o Brasil. É preciso
levar em consideração que a distribuição da água é irregular, e essa situação
tende a piorar devido aos fenômenos climáticos. Em alguns lugares há muita
19
chuva e as enchentes causam grandes problemas, enquanto em outros a seca
é grande (KITAMURA, 2004).
De acordo com Santos (2002), entre as soluções apontadas para os problemas
que afetam os recursos hídricos, a universalização dos serviços de água e
esgoto é o primeiro objetivo colocado por largos setores da sociedade, pelos
organismos internacionais como a ONU e o Banco Mundial e pelo governo
brasileiro. Além de atender a uma necessidade de melhoria das condições de
saúde e de vida da população se refletirá também na adoção de práticas de
conservação e na recuperação da qualidade ambiental dos ecossistemas como
um todo.
Outro objetivo para a gestão dos recursos hídricos e reversão dos problemas é
a aplicação de mecanismos de gestão que incentivem o uso mais racional da
água, ou seja, incentivar a todos aqueles que usam a água de forma ineficiente
a pagar pelo seu uso ou desistir e transferir a água para usos de valor maior,
entre eles, inclusive, os usos ambientais (SANTOS, 2002).
2.2
A PROBLEMÁTICA DA ESCASSEZ DA ÁGUA
Atualmente vários países enfrentam o problema da escassez da água, em
decorrência do desenvolvimento desordenado das cidades, da poluição dos
recursos hídricos, do crescimento populacional e industrial, que geram um
aumento na demanda pela água, provocando o esgotamento desse recurso.
Outro aspecto importante a cerca dos recursos hídricos é a desigualdade com
que o mesmo se distribui nas regiões do mundo e até mesmo no Brasil.
Segundo dados do Ministério do Meio Ambiente (CONSUMO SUSTENTÁVEL:
Manual de educação, 2002), o Brasil detém cerca de 13,7% de toda a água
superficial da Terra, sendo que desse total, 70% está localizado na região
amazônica e apenas 30% está distribuído pelo resto do país.
20
A Figura 1 apresenta os dados da distribuição dos recursos hídricos e da
população em cada região do Brasil. Observa-se que as regiões Norte e
Centro-Oeste detêm a maior parte dos recursos hídricos do país, sendo
responsável pelo abastecimento da menor parcela da população, ao passo que
as regiões sudeste e nordeste, concentram a menor parcela de água e são
responsáveis pelo abastecimento de mais de 70% da população brasileira.
Figura 1 — Distribuição dos recursos hídricos e da população no Brasil
Fonte: Consumo sustentável: Manual de educação, 2002.
A United Nations Environment Programe (UNEP), classifica a disponibilidade
hídrica de muito alta a catastroficamente baixa, de acordo com a quantidade de
água disponível em m³ por pessoa por ano (Tabela 1), e segundo as projeções
do estudo realizado por Ghisi (2005), se nenhuma atitude for tomada no
sentido de preservar a água, reservando esta para ser utilizada apenas para os
fins mais nobres, a disponibilidade hídrica nas regiões Nordeste e Sudeste do
Brasil podem chegar à condição de catastroficamente baixa (Figura 2).
21
Tabela 1 — Classificação da disponibilidade hídrica segundo o UNEP
Disponibilidade Hídrica
Classificação
(m³ per capita/ano)
Maior que 20.000
Muito Alta
10.000 – 20.000
Alta
5.000 – 10.000
Média
2.000 – 5.000
Baixa
1.000 – 2.000
Muito Baixa
Menor que 1.000
Catastroficamente baixa
Fonte: UNEP, 2002.
Figura 2 — Previsão de disponibilidade hídrica no Brasil
Fonte: Ghisi, 2005.
As estatísticas internacionais confirmam o problema que diversos países têm
em garantir ao cidadão acesso à água com qualidade adequada e quantidade
suficiente. Dentre às restrições à melhora desse serviço estão questões
econômicas,
organizacionais,
climáticas e,
sustentabilidade hídrica (THOMAS, 2003).
principalmente,
a
falta
de
22
Diante deste panorama, cresce a necessidade de se encontrar meios e formas
de preservar a água potável. As soluções que preservam a quantidade e a
qualidade da água passam, necessariamente, por uma revisão do uso da água
nas residências, tendo como meta a redução do consumo de água potável e
conseqüente conservação dos recursos hídricos.
Dentre as estratégias utilizadas atualmente para reduzir o consumo de água
pela população pode-se citar a medição individualizada de água, a
racionalização do uso, a utilização de dispositivos economizadores de água,
como as bacias sanitárias com volume de descarga reduzido e os registros de
fechamento automático de torneiras, chuveiros e mictórios e a utilização de
fontes alternativas de água.
Em alguns locais, atitudes como a de se instalar submedidores em
apartamentos, promovendo a medição individualizada já apresenta bons
resultados. Em Guarulhos a medição individualizada de 2.880 ligações trouxe
ao SAAE uma economia de 15% no fornecimento de água (TOMAZ, 2003).
Campanhas de conscientização dos consumidores também resultam em
efeitos positivos e devem ser realizadas inclusive com as crianças, para a
formação da consciência ambiental.
2.3
USO DA ÁGUA PELA SOCIEDADE
A água é utilizada em todos os segmentos da sociedade, e está presente no
uso doméstico, comercial, industrial, público e agrícola. A demanda de água de
cada um desses setores é distinta. Em linhas gerais, a maior parte da água
doce do mundo é consumida na agricultura, a qual é responsável pela
utilização de, aproximadamente, 70% da mesma. O consumo doméstico está
em segundo lugar com 23%; segundo Terpstra (1999), esse consumo tem
aumentado durante a última década numa média de 4% por ano. A indústria
apresenta um consumo de água de cerca de 7% (CONSUMO SUSTENTÁVEL:
Manual de educação, 2002).
23
A agricultura está na dianteira no consumo de água, principalmente, devido ao
desperdício. Segundo Rebouças (2003), o uso da água na agricultura ocorre de
forma ineficiente, com um desperdício estimado de cerca de 60% de toda a
água fornecida a este setor.
Em uma residência o consumo de água é influenciado por diversos fatores
como o clima da região, a renda familiar, o número de habitantes, as
características culturais da comunidade e a forma de gerenciamento do
sistema de abastecimento, que englobam a micromedição e o valor da tarifa.
Estima-se um consumo médio de água nas residências de 200 L/hab/dia, com
grandes oscilações, que podem ir de 50 L/hab/dia a 600 L/hab/dia (TSUTIYA,
2005).
Nas residências a realidade do desperdício também se faz presente, a água é
má utilizada e desperdiçada dentro das próprias casas, muitas vezes em
virtude do desconhecimento, da falta de orientação e informação dos cidadãos.
A busca por uma sociedade sustentável passa, necessariamente, pela
educação ambiental e pela mudança de hábitos e conceitos da população,
como o de carrear os dejetos com água tratada e clorada.
Uma das tentativas para a solução do problema da água é a reformulação do
sistema de abastecimento de água atual, que utiliza água potável para todos os
fins, tanto para higiene pessoal quanto para lavar calçada e para carrear
dejetos.
Chilton et al. (1999) descrevem que a água de abastecimento utilizada pela
população no Reino Unido é purificada para atender exigentes padrões de
potabilidade, sendo que grande parte desta água é utilizada para fins que não
necessitam de tal qualidade como, por exemplo, nos vasos sanitários.
Segundo Terpstra (1999) os propósitos e aplicações da água dentro de uma
residência podem ser separados um quatro categorias: higiene pessoal,
descarga de banheiros, consumo e limpeza.
24
Observa-se portanto, que a água destinada ao consumo humano pode ter dois
fins distintos, parte da água que abastece uma residência é utilizada para
higiene pessoal, para beber e na preparação de alimentos, sendo estes usos
designados como usos potáveis, e a outra parcela da mesma água que chega
às residências é destinada aos usos não potáveis, como lavagem de roupas,
carros e calçadas, irrigação de jardins e descarga de vasos sanitários. Estudos
realizados mostram que dentro de uma residência os pontos de maior consumo
de água são para dar descarga nos vasos sanitários, para a lavagem de roupas
e para tomar banho (Figuras 3 e 4).
Em média, 40% do total de água consumida em uma residência são destinados
aos usos não potáveis. Desta forma, estabelecendo um modelo de
abastecimento de rede dupla de água, sendo uma rede de água potável e outra
de água de reúso, a conservação da água, através da redução do consumo de
água potável, seria garantida.
O uso de fontes alternativas de suprimento para o abastecimento dos pontos
de consumo de água não potável é uma importante prática na busca da
sustentabilidade hídrica. Dentre as fontes alternativas pode-se citar o
25
aproveitamento da água da chuva, o reúso de águas servidas e a
dessalinização da água do mar. Destaca-se o aproveitamento da água da
chuva como fonte alternativa de suprimento pela sua simplicidade.
A precipitação da chuva é umas das etapas do ciclo hidrológico, também
conhecido como ciclo da água. De toda a água precipitada, parte escoa pela
superfície do solo até chegar aos rios, lagos e ao oceano, parte retorna
imediatamente para a atmosfera por evaporação e parte infiltra no solo,
promovendo a recarga subterrânea (GARCEZ, 1974).
A crescente urbanização, realidade em grande parte do mundo, gerou uma
mudança no ciclo hidrológico das áreas urbanas (ZAIZEN et ai., 1999). O
aumento das áreas impermeáveis provocou uma redução da função de
infiltração e armazenamento de água de chuva nas camadas subterrâneas da
terra. Com isso, a realidade desses centros é a diminuição da recarga dos
aqüíferos e aumento do escoamento superficial das chuvas, provocando
enchentes e trazendo sérios problemas à população.
A utilização da água da chuva além de trazer o benefício da conservação da
água e reduzir a dependência excessiva das fontes superficiais de
abastecimento, reduz o escoamento superficial e dá chance à restauração do
ciclo hidrológico nas áreas urbanas, sendo este extremamente necessário para
garantir o desenvolvimento sustentável.
2.4
UTILIZAÇÃO DA ÁGUA DA CHUVA AO LONGO DA HISTÓRIA
O manejo e o aproveitamento da água da chuva não é uma prática nova,
existem relatos desse tipo de atividade a milhares de anos atrás, antes mesmo
da era cristã.
No Planalto de Loess na China já existiam cacimbas e tanques para
armazenamento de água de chuva há dois mil anos atrás. Na Índia existem
26
inúmeras experiências tradicionais de colheita e aproveitamento de água de
chuva. A Figura 5 mostra a foto do Abanbar, tradicional sistema de captação de
água de chuva comunitário do Irã. No deserto de Negev, hoje território de Israel
e da Jordânia, há 2.000 anos existiu um sistema integrado de manejo de água
de chuva (GNADLINGER, 2000).
Existem relatos do uso da água da chuva por vários povos, como os Incas, os
Maias e os Astecas. No século X, ao sul da cidade de Oxkutzcab, a agricultura
era baseada na coleta da água da chuva, sendo a água armazenada em
cisternas com capacidade de 20 a 45 m3, chamadas de Chultuns pelos Maias
(GNADLINGER, 2000). As cisternas Chultuns eram escavadas no subsolo
calcário e revestidas com reboco impermeável, acima delas havia uma área de
coleta de 100 a 200 m2 (Figura 6).
Figura 5 – Sistema de captação de água de chuva do Irã (Abandar)
Fonte: Gnadlinger, 2000.
27
Figura 6 – Cistema do século X (Chultuns)
Fonte: Gnadlinger, 2000.
A coleta e o aproveitamento da água da chuva pela sociedade perdeu força
com a inserção de tecnologias mais modernas de abastecimento, como a
construção de grandes barragens, o desenvolvimento de técnicas para o
aproveitamento
de
águas
subterrâneas,
a
irrigação
encanada
e
a
implementação dos sistemas de abastecimento.
Entretanto, atualmente a utilização da água da chuva voltou a ser realidade,
fazendo
parte
da
gestão
moderna
de grandes cidades em países
desenvolvidos. Vários países europeus e asiáticos utilizam amplamente a água
da chuva nas residências, nas indústrias e na agricultura, pois sabe-se que a
mesma possui qualidade compatível com usos importantes, sendo considerada
um meio simples e eficaz para atenuar o problema ambiental de escassez de
água.
Muitos países desenvolvidos da Europa, principalmente, a Alemanha e outros
como o Japão, a China, a Austrália, os Estados Unidos e até mesmo os países
da África e a Índia estão seriamente empenhados e comprometidos com o
28
aproveitamento da água da chuva e com o desenvolvimento de pesquisas e
tecnologias que facilitem e garantam o uso seguro desta fonte alternativa de
água.
Um dos primeiros estudos realizados neste século sobre o aproveitamento da
água da chuva através de cisternas, foi reportado por Kenyon (1929), citado
por Myers (1967), composto por um sistema artificial de armazenamento de
água de chuva para o consumo humano e animal, em uma região com
precipitação
média
anual
de
305
mm,
sendo
até
hoje
utilizado.
Segundo Konig (1994 apud DIXON, BUTLER & FEWKES, 1999) a utilização da
água da chuva além de ter uma longa história difundida mundialmente, nos
dias atuais, é aplicada em muitas sociedades modernas, como uma valiosa
fonte de água para irrigação, para beber e mais recentemente para suprir as
demandas de vasos sanitários e de lavagem de roupas.
No Japão, a coleta da água da chuva ocorre de forma bastante intensa e
difundida, em especial em Tóquio, que atualmente depende de grandes
barragens, localizadas em regiões de montanha a cerca de 190 km do centro
da cidade, para promover o abastecimento de água de forma convencional.
Nas cidades do Japão, a água da chuva coletada, geralmente, é armazenada
em reservatórios que podem ser individuais ou comunitários, esses, chamados
―Tensuison‖, são equipados com bombas manuais e torneiras para que a água
fique disponível para qualquer pessoa. A água excedente do reservatório é
direcionada para canais de infiltração, garantindo assim a recarga de aqüíferos
e evitando enchentes, problema também enfrentado pelas cidades japonesas,
devido ao grande percentual de superfícies impermeáveis (FENDRICH &
OLIYNIK, 2002).
Ainda no Japão, a coleta da água da chuva e o seu aproveitamento são
praticados em estádios para a descarga de vasos sanitários e a rega de
plantas. Os Estádios de Tokyo, Nagoya e Fukuoka são exemplos dessa
prática, com áreas de captação de 16.000, 25.900 e 35.000 m2 e reservatórios
de armazenamento de 1.000, 1.800 e 1.500 m3, respectivamente (ZAIZEN et
ai., 1999).
29
Segundo Gardner, Coombes e Marks (2004), os sistemas de aproveitamento
de água de chuva na Austrália proporcionam uma economia de 45% do
consumo de água nas residências, já na agricultura, a economia chega a 60%.
Estudos realizados no sul da Austrália em 1996 mostraram que 82% da
população rural desta região utilizam a água da chuva como fonte primária de
abastecimento, contra 28% da população urbana (HEYWORTH, MAYNARD &
CUNLIFFE, 1998).
Em alguns locais o governo financia parte da construção do sistema de coleta e
aproveitamento da água da chuva, como forma de incentivo à população. Em
Hamburgo, na Alemanha, concede-se cerca de US$ 1.500,00 a US$ 2.000,00 a
quem aproveitar a água da chuva; este incentivo terá como retorno para o
governo o controle dos picos das enchentes durante os períodos chuvosos
(TOMAZ, 2003).
No Reino Unido, o uso da água da chuva também é incentivado, visto que 30%
do consumo de água potável das residências é gasto na descarga sanitária
(FEWKES, 1999).
Além das residências, outros segmentos da sociedade também começam a
olhar com interesse para o aproveitamento da água da chuva. Indústrias,
instituições e até mesmo estabelecimentos comerciais como, por exemplo, os
lava-jatos, buscam a água da chuva visando tanto o retorno da economia de
água potável quanto o retorno publicitário, se intitulando como indústrias e
estabelecimentos ecologicamente corretos e conscientes (KOENIG, 2003).
2.5
APROVEITAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL NO MUNDO
Registros históricos indicam que a água da chuva já é utilizada pela
humanidade há milhares de anos. Existem inúmeras cisternas escavadas em
rochas, utilizadas para aproveitamento de água pluvial, que são anteriores a
3.000 a.C. Em Israel, encontra-se um dos exemplos mais conhecidos, a
30
famosa fortaleza de Masada, com dez reservatórios escavados na rocha, tendo
como capacidade total 40 milhões de litros. No México, existem cisternas ainda
em uso, que datam de antes da chegada de Cristóvão Colombo à América
(TOMAZ, 2003).
Em países industrializados, como a Alemanha, a população e as autoridades
públicas estão apoiando ativamente o aproveitamento de água de chuva. Além
disso, o governo alemão está participando com apoio financeiro, oferecendo
financiamentos para a construção de sistemas de captação de água pluvial,
incentivando assim a economia de água potável para suprir as futuras
populações e novas indústrias, conservando as águas subterrâneas que são
utilizadas como fontes de recurso hídrico em muitas cidades do país (GRQUP
RAINDROPS, 2002).
Segundo Tomaz (2001a), especialistas acreditam que até o ano de 2010, um
percentual de 15% de toda água utilizada na Europa seja proveniente de
aproveitamento de água de chuva.
Um dos países que mais utiliza sistemas de aproveitamento de água pluvial
além de promover estudos e pesquisas nessa área, é o Japão. Como exemplo,
tem-se o caso de Tóquio, onde regulamentos do governo metropolitano
obrigam que todos os prédios com área construída maior que 30.000 m2
(metro quadrado) utilizem mais de 100 m³ (metro cúbico) por dia de água para
fins não potáveis, façam reciclagem da água de chuva e de água servida (água
de lavatórios, chuveiros e máquinas de lavar roupas). Além disso, a fim de
evitar enchentes, devem ser construídos reservatórios de detenção de água de
chuva em áreas de terrenos maiores de 10.000 m2 (metro quadrado) ou em
edifícios que tenham mais que 3.000 m2 (metro quadrado) de área construída
(TOMAZ, 2003).
Países como Estados Unidos, Austrália e Cingapura também estão
desenvolvendo pesquisas referentes ao aproveitamento de água pluvial. Em
1992, iniciou-se sistema de uso de água de chuva no Aeroporto de Chagi, em
Cingapura. A água pluvial captada nas pistas de decolagem e aterrissagem é
31
coletada e utilizada para descarga dos banheiros, evitando transtornos com
enchentes nas pistas. Essa iniciativa abriu caminhos para novas áreas de
pesquisa de aproveitamento de águas pluviais nesses países. (GROUP
RAINDRQPS, 2002).
2.6
APROVEITAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL NO BRASIL
No Brasil, até aproximadamente 20 anos atrás existiam poucas experiências de
aproveitamento de água pluvial.
No nordeste brasileiro a falta de água nos açudes, lagoas e nos rios, que são
temporários naquela região, e a salinidade das águas subterrâneas são fatores
que levam parte da população nordestina a utilizar a água da chuva para suprir
as necessidades de uso doméstico e das atividades na agricultura.
O Semi-árido brasileiro foi o pioneiro na arte de captação de águas pluviais.
Existem várias experiências de tecnologias de sucesso de captação e manejo
de água de chuva para uso humano, para criação de animais e produção de
alimentos, na sua maioria, desenvolvidas por agricultores familiares.
Hoje, já existe no país a Associação Brasileira de Manejo e Captação de Água
de Chuva, que é responsável por divulgar estudos e pesquisas, reunir
equipamentos, instrumentos e serviços sobre o assunto (ABCMAC, 2008).
Na cidade de Guarulhos, estado de São Paulo, algumas indústrias utilizam
água de chuva para suprimento de alguns pontos na sua produção. Segundo
Thomaz (1993), é realizado aproveitamento de água de chuva em uma
indústria de tingimento de tecidos, captada através de um telhado de 1.500 m2
(metro quadrado) e armazenada em reservatório subterrâneo de 370 m3.
Já em Blumenau, cidade localizada no estado de Santa Catarina, foi instalado
sistema de aproveitamento de água pluvial em um hotel com 569,50 m2 (metro
32
quadrado) de área de cobertura (área de captação). O volume da cisterna
utilizada é 16.000 litros, estimando-se a economia anual de água potável em
torno de 684.000 litros (BELLA CALHA, 2008).
Nos últimos três anos, o Brasil conseguiu construir mais de 100 mil cisternas,
capazes de armazenar cerca de 1,5 bilhões de litros de água, na região do
semi-árido brasileiro. A meta dos brasileiros envolvidos nesse projeto é
construir 1 milhão de cisternas até o ano de 2010 (MONTOIA, 2008).
Figura 7 – Cisterna de captação de água de chuva
Fonte: UFRJ, 2005
2.7
REUSO DA ÁGUA
A água de reuso tratada é produzida dentro das Estações de Tratamento de
Esgoto e pode ser utilizada para inúmeros fins, como geração de energia,
refrigeração de equipamentos, em diversos processos industriais, em
prefeituras e entidades que usam a água para lavagem de ruas e pátios, no
setor hoteleiro, irrigação/rega de áreas verdes, desobstrução de rede de
esgotos e águas pluviais e lavagem de veículos.
33
A grande vantagem da utilização da água de reuso é a de preservar água
potável exclusivamente para atendimento de necessidades que exigem a sua
potabilidade, como para o abastecimento humano. Deve-se considerar o reuso
de água como parte de uma atividade mais abrangente de gestão integrada
que é o uso racional ou eficiente da água, o qual compreende também o
controle de perdas e desperdícios, e a minimização da produção de efluentes e
do consumo de água.
O manejo das águas pluviais, historicamente representado por galerias
pluviais, canais e áreas de retenção (hoje: piscinões), vem nas últimas duas
décadas recebendo em muitos países do mundo a complementação por
medidas
como
captação
direta
dos
telhados,
retenção
temporária,
aproveitamento e reinjeção no subsolo da chuva.
A idéia é de captar água de chuva antes que chegue ao solo, onde
normalmente se contamina e fica imprópria para uso. As águas pluviais assim
captadas servem, após o tratamento adequado, para muitos usos não potáveis.
A crise de abastecimento de água nos núcleos urbanos gera a necessidades
de serem buscadas alternativas capazes de reverter o atual estado de uso
irracional da água. Entre essas alternativas estão as ―alternativas de
gerenciamento da demanda‖ as quais englobam ações, medidas, práticas ou
incentivo que contribuam para o uso eficiente da água para a sociedade, sem
prejudicar os atributos de higiene e conforto dos sistemas originais.
O gerenciamento da demanda representa uma nova abordagem a tradicional
prática da expansão contínua da oferta que busca o atendimento às demandas
apenas através da construção de açudes, poços, barragens e transposição de
vazões, práticas que em muitas regiões têm se mostrado não sustentáveis nos
aspectos financeiros, sócio – econômico e ambiental (Silva et al 1999).
A captação da água de chuva se enquadra nas ações de gerenciamento da
demanda, juntamente com o reuso da água residencial e industrial, controle de
vazamentos na rede publica etc.
34
Atualmente, segundo Universidade Livre do Meio Ambiente (Unilivre), o manejo
e aproveitamento da água para uso doméstico, industrial e agrícola estão
ganhando terreno em várias partes do mundo, sendo visto por especialistas
como um meio simples e eficaz para se atenuar o grave problema ambiental da
crescente escassez de água para consumo.
A captação de água de chuva baseia-se na coleta da precipitação em áreas de
intercepção (solo, telhados, rodovias), e seu encaminhamento para áreas
menores para uso imediato ou armazenamento em reservatórios ou solo. A
quantidade de água coletada depende da área efetiva de coleta, do volume do
reservatório e da quantidade e distribuição temporal de chuva. A captação de
água de cheia tem como princípio o desvio de vazões de cheia para áreas de
cultivo agrícola. Em geral, são utilizadas barragens de terra, canais naturais ou
artificiais e estruturas de desvio. Adicionalmente à função de aumentar a
disponibilidade de água para irrigação, esta técnica permite reduzir a erosão e
promover a recarga de água subterrânea, a qual pode também ser promovida
utilizando-se efluentes de sistemas de tratamento de esgotos. A recarga
artificial de aqüíferos, à qual geralmente está associada a construção de
barragens subterrâneas, ainda tem o objetivo de controlar a degradação
ambiental devido ao excessivo aproveitamento de águas subterrâneas, além de
freqüentemente diminuir a salinidade dos aqüíferos.
A captação da água da chuva é uma prática muito difundida em países como
Austrália e Alemanha, aonde novos sistemas vêm sendo desenvolvidos,
permitindo a captação de água de boa qualidade de maneira simples e
bastante eficiente em termos de custo-benefício. A utilização de água de chuva
traz várias vantagens (Aquastock, 2005):
• Redução do consumo de água da rede pública e do custo de fornecimento da
mesma;
• Evita a utilização de água potável onde esta não é necessária, como por
exemplo, na descarga de vasos sanitários, irrigação de jardins, lavagem de
pisos, etc;
35
• Os investimentos de tempo, atenção e dinheiro são mínimos para adotar a
captação de água pluvial na grande maioria dos telhados, e o retorno do
investimento ocorre a partir de dois anos e meio;
• Faz sentido ecológica e financeiramente não desperdiçar um recurso natural
escasso em toda a cidade, e disponível em abundância todos os telhados;
• Ajuda a conter as enchentes, represando parte da água que teria de ser
drenada para galerias e rios;
• Encoraja a conservação de água, a auto-suficiência e uma postura ativa
perante os problemas ambientais da cidade.
Reusar a água ou usar a água reciclada traz benefícios porque reduz a
demanda nas águas de superfície e subterrâneas disponíveis (Strauss, 1991
apud Mieli, 2001). O uso da água de maneira mais eficiente protege o meio
ambiente, economiza energia, reduz os investimentos em infra-estrutura,
ocasionando melhoria dos processos industriais. O uso eficiente da água
representa uma efetiva economia para consumidores, empresas e a sociedade
de um modo geral.
Segundo Hespanhol (2000) apud Mieli (2001), um dos pilares do uso eficiente
da água é o combate incessante às perdas e aos desperdícios - no caso do
Brasil a média de perdas nos sistemas de abastecimento é de 40%. Um
sistema de abastecimento de água potável não deve ter como objetivo principal
tratar água para irrigação ou para servir como descarga para banheiros ou
outros usos menos nobres. Esses usos podem ser perfeitamente cobertos pelo
reuso ou por água reciclada.
Quando se deseja reaproveitar a água da chuva, para qualquer fim específico,
é importante saber que sua aceitabilidade depende diretamente de suas
qualidades físicas, químicas e micro bióticas, podendo estas serem afetadas
pela qualidade da fonte geradora, da forma de tratamento adotada, da
36
confiabilidade no processo de tratamento e da operação dos sistemas de
distribuição (Crook, 1993).
Os critérios de qualidade para o reuso da água são baseados em requisitos de
usos específicos, em considerações estéticas e ambientais e na proteção da
saúde pública (Ramos, 2005). Estes critérios diferem bastante quando se
comparam países industrializados com países em desenvolvimento, diferença
que pode ser parcialmente atribuída a fatores como viabilidade econômica,
tecnologia disponível, nível geral da saúde das populações e características
políticas e sociais.
2.8
SISTEMA DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA
O reaproveitamento eficiente da água da chuva não tem mistérios, mas são
necessários alguns pequenos cuidados que tornam os sistemas mais seguros
e de fácil manutenção. Abaixo se encontram os passos a serem seguidos na
montagem do sistema de reaproveitamento da água (Aquastock, 2008):
1º Passo: Dimensionamento do Sistema
O primeiro passo para o reaproveitamento eficiente da água da chuva é o
dimensionamento do sistema ideal para cada caso, a partir das necessidades e
objetivos do usuário, da área de captação e das características da construção.
A definição do tamanho e localização do reservatório é particularmente
importante, pois este é o item mais oneroso do projeto e sua especificação
correta pode representar uma importante economia. É necessária a coleta de
informações por meio de entrevista com o cliente e levantamentos no local.
2º Passo: Modelo do Sistema
O segundo passo é definir o modelo do sistema de reciclagem, que pode ser
feito de várias formas diferentes, dependendo da empresa contratada. Eles
podem variar desde linhas que utilizam cisternas e filtros subterrâneos e
37
apresentam soluções mais completas de reciclagem de água de chuva, às
linhas mais simples, que utilizam filtros de descida e caixas d'água acima do
nível do solo.
3º Passo: Fornecimento de Componentes
Com base no dimensionamento e na definição dos objetivos e características
do sistema a ser implantado, o fornecedor especifica, integra e fornece os
diversos componentes necessários. O principal componente a ser especificado
nesta etapa será o filtro por onde a água passará antes de ir para o
reservatório.
4º Passo: Instalação do Sistema
A instalação fica por conta do fornecedor, que deve dispor de pessoal
especializado para realizar a instalação de todos os componentes hidráulicos e
também elétricos (no caso de utilização de bombas) dos sistemas.
Em busca de um desenvolvimento urbano mais sustentável e da preservação
dos recursos hídricos naturais, práticas descentralizadas de conservação de
água nas edificações podem contribuir para a redução do consumo de água
potável, através do uso de fontes alternativas de águas menos nobres para
reuso não-potável, como a irrigação, lavagem e limpezas externas ou em
descargas sanitárias. Apesar das tecnologias descentralizadas para o reuso de
água existir desde a década de 70, o reuso de água ainda é uma prática pouco
utilizada nos edifícios brasileiros. Porém, com a crescente preocupação com os
recursos hídricos, a aceitação destes sistemas começa a tomar forma e novas
tecnologias começam a surgir no mercado brasileiro.
Em geral, os sistemas de reuso de água realizam o tratamento de águas
menos nobres para seu reaproveitamento para fins não-potáveis, tais como
irrigação, lavagem e limpeza, e descarga sanitária. Vários estudos demonstram
que a aplicação de sistemas de reuso de água em edificações pode reduzir
efetivamente o consumo de água potável.
38
Existem diversos aspectos comuns na composição dos sistemas de reuso de
água. Fontes alternativas de água, como por exemplo, águas pluviais, águas
cinza ou águas residuárias, são coletadas por uma rede coletora de tubulações
usada no seu transporte para tratamento e retenção. O nível de tratamento da
água para reuso - seja ele biológico, químico, ou físico - varia de acordo com a
qualidade inicial da água e sua qualidade final desejada. Depois de tratada, a
água de reuso pode ser armazenada em um reservatório de retenção, cujo
dimensionamento é em função do seu tempo de armazenamento e da sua
oferta e demanda. Uma bomba de recalque transporta esta água armazenada
para um reservatório de distribuição conectado à rede de água potável da
concessionária, caso haja a necessidade de uma alimentação de água potável
e, sem que haja conexões cruzadas com a rede de água potável, uma rede
distribuidora transporta água de reuso para pontos de usos não-potáveis.
Existe uma carência de normas e diretrizes no Brasil na definição dos
parâmetros para instalações hidráulicas de sistemas de reuso. Porém,
experiências internacionais apontam a necessidade de diferenciar as
tubulações de água não-potável das tubulações de água potável por cor ou
ilustrações, e fornecer um aviso visual da água imprópria para consumo nos
pontos de consumo não-potáveis.
O aproveitamento de água pluvial (AAP) é um conceito simples, no qual, em
vez de escoar, as águas pluviais são coletadas por uma superfície, filtradas e
armazenadas para reuso. Apesar de potável, a água da chuva torna-se
imprópria para consumo ao entrar em contato com uma superfície de coleta.
Impurezas como terra, poeira, galhos, folhas e excremento de aves são
comuns em coberturas, portanto, o tratamento da água de chuva torna-se
necessário. Também é possível coletar águas pluviais escoadas de pisos, mas
neste caso um maior nível de tratamento é necessário, devido ao alto grau de
impurezas encontradas no solo (óleos, graxa, fezes de animais, entre outros).
(www.nteditorial.com.br/revista)
Atualmente o interesse pelo aproveitamento da água de chuva é crescente.
Segundo Gouvello et al. (2004), na França entre os anos de 2000 e 2003
39
houve um aumento em torno de 450% na elaboração de projetos e execução
de sistemas de aproveitamento de água de chuva. Esse fenômeno tem
contribuído para a realização de estudos mais criteriosos que estão ajudando a
definir regulamentações e aspectos técnicos mais precisos sobre os sistemas
prediais de aproveitamento de água de chuva.
O aproveitamento de água de chuva no contexto dos sistemas hidráulicos
prediais requer a introdução de uma série de elementos a esses sistemas
possibilitando assim, a captação, o transporte, o tratamento, o armazenamento
e o aproveitamento da água de chuva precipitada sobre as superfícies
permeáveis de uma edificação.
Segundo Fewkes (1999), os sistemas de aproveitamento de água de chuva
podem ser implantados nos sistemas hidráulicos prediais por meio de soluções
tecnicamente simples que visam reduzir significativamente o consumo de água
potável. Para regiões com períodos chuvosos freqüentes e bem distribuídos
durante todo o ano, esse sistema é amplamente viável. Em regiões com
períodos prolongados de estiagem a adoção desse sistema requer a
implantação de unidades de reservação com dimensões maiores, o que torna o
sistema mais oneroso. Nesse caso, é aconselhada a adoção de um sistema
integrado de aproveitamento de água de chuva e de reuso de efluentes
domésticos, de forma a tornar o sistema funcional durante todo o ano,
ampliando assim, seu potencial de sustentabilidade.
Assim como no sistema de reúso de água, o sistema de aproveitamento de
água de chuva não deve ser misturado ao sistema de água potável a fim de
evitar a contaminação. O monitoramento e controle de qualidade da água de
chuva destinada ao aproveitamento, também, deve ser contínuo, pois nem
sempre a água de chuva possui qualidade apropriada que garanta segurança
de manuseio ao usuário.
Por outro lado, cabe ressaltar que os benefícios proporcionados pelos sistemas
de aproveitamento de água de chuva não se restringem apenas na
conservação da água, mas também, no controle do excesso de escoamento
40
superficial
e
de
cheias
urbanas.
Nesse
caso,
os
reservatórios
de
armazenamento de água de chuva, também, funcionam como tanques de
detenção impedindo que parte do volume do escoamento superficial seja
descarregado diretamente no sistema de drenagem urbana.
Figura 8 – Esquema de utilização de água pluvial
Fonte: site www.belacalha.com.br
2.8.1 Elementos do sistema de aproveitamento pluvial
Sistema de captação: é definido pelas áreas impermeáveis que contribuem
com a interceptação da água de chuva que será conduzida para um
reservatório de armazenamento. Estas áreas são constituídas geralmente
pelos telhados e lajes de cobertura por serem, teoricamente, superfícies mais
limpas. A água proveniente do escoamento superficial de pisos impermeáveis
no nível térreo, na maioria dos casos não é conduzida para o sistema de
aproveitamento, pois são consideradas águas que transportam maior volume
41
de sólidos e carga poluidora e, desta forma, podem contaminar e assorear o
sistema de aproveitamento de água de chuva.
Sistema de transporte: é constituído por calhas e condutores verticais e
horizontais, responsáveis pela condução do fluxo da água de chuva para os
sistemas reservação, tratamento e distribuição.
Sistema de descarte: tem como objetivo descartar automaticamente o volume
de água coletado nos primeiros minutos de chuva, volume este, que escoa
sobre as superfícies de captação e que geralmente carreia grande
concentração de carga poluidora. Apresenta um by pass introduzido nos
condutores, instalado após a saída das calhas e a montante do reservatório de
armazenamento. Esse sistema ajuda a garantir a qualidade da água que será
armazenada e aproveitada posteriormente. Existem diversas soluções de
sistemas de descarte, entre elas citam-se os reservatórios de autolimpeza, este
sistema retém o volume inicial da precipitação em um reservatório de descarte
que é posteriormente limpo pelo processo manual. Existem válvulas de
descarte automático, entretanto este sistema ainda não se encontra disponível
no mercado nacional. Ele consiste na utilização de uma válvula que descarta
automaticamente o volume de água coletado nos primeiros minutos de uma
chuva. Após certo período ela se fecha e o fluxo de água de chuva passa a ser
direcionado para o reservatório de armazenamento.
Sistema de gradeamento: é composto por elementos utilizados para reter
materiais sólidos em suspensão, tais como: folhas, gravetos, penas, papéis etc.
que entram no sistema de aproveitamento juntamente com a água de chuva
coletada. Esse sistema geralmente é introduzido anteriormente ao reservatório
de armazenamento de água de chuva, de modo a evitar que haja
sedimentação e acúmulo de impurezas dentro do mesmo. Atualmente, existem
disponíveis no mercado vários modelos industrializados de ―filtros‖ que
cumprem a função de gradeamento. Por outro lado, a construção in loco de
uma caixa de gradeamento com telas removíveis, proporciona resultados
similares.
42
Sistema de reservação: tem a função de armazenar a água captada que será
utilizada posteriormente para fins não potáveis. É recomendada a adoção de
reservatórios de fibra de vidro, plástico, poliéster, polipropileno ou de material
similar, pois sofrem menos agressão da decomposição de matéria orgânica e
da variação dos índices físicos de qualidade das águas. Neste reservatório
deverá ser instalado um extravasor que possibilitará a condução do excesso de
água de chuva para o sistema de drenagem pluvial, quando o reservatório de
armazenamento estiver operando totalmente cheio. Visando uma maior
sustentabilidade do sistema, pode-se interligar o extravasor do reservatório de
armazenamento de água de chuva a um sistema predial de drenagem na fonte,
que promoverá a infiltração do excedente de água de chuva no solo.
Sistema de tratamento e desinfecção: visando obter uma água com a
qualidade desejada para o uso, recomenda-se a instalação de um sistema de
tratamento e desinfecção da água de chuva armazenada. Segundo May
(2004), além do sistema de tratamento e desinfecção proporcionar a
disponibilidade de água com padrões de qualidade adequados a um sistema
seguro à saúde pública, a definição do tipo de tratamento necessário ao
sistema de aproveitamento de água de chuva é um fator de extrema
importância para a verificação da viabilidade econômica de implantação desse
sistema. Apesar da qualidade da água de chuva ser distinta de região para
região, a utilização de filtros de múltiplas camadas ou filtro de areia são
soluções adequadas para o tratamento com eficiência da maioria dos sistemas
prediais de aproveitamento de água de chuva. Segundo Macedo (2000), esse
tipo de filtração além de reduzir o grau de contaminação microbiana, também
melhora as características físicas da água, removendo a turbidez e partículas
em
suspensão.
Como
complementação
do
tratamento
procede-se
a
desinfecção da água de chuva, que pode ser realizada por meio da cloração,
radiação ultravioleta, ionização, entre outros.
Sistema de recalque: esse sistema é constituído por um conjunto de motores
e bombas que são utilizados para transportar a água do reservatório de
armazenamento de água de chuva, quando situado abaixo do nível de
utilização, para um reservatório elevado que distribuirá a água por gravidade
43
para os pontos de uso de água não potável. Em alguns casos, dependendo da
concepção arquitetônica, o reservatório de armazenamento de água de chuva
situa-se logo abaixo do telhado, não sendo necessária a instalação de um
sistema de recalque.
Sistema de distribuição: constituído por um conjunto de ramais que
distribuem a água de chuva tratada para os pontos de utilização. Por se tratar
de um sistema de distribuição de água não potável recomenda-se a
identificação e a restrição de acesso a todos os pontos de utilização de água
deste sistema.
Sistema de sinalização e informação: A sinalização do sistema de
aproveitamento de água de chuva é de extrema importância para que não haja
utilização inadequada do sistema e nem contaminação do sistema público de
distribuição de água. É constituído de avisos de alerta em todas as unidades do
sistema (tubulações, reservatórios, unidades de tratamento, pontos de
utilização etc.).
2.9
HABITAÇÕES DE INTERESSE SOCIAL X SUSTENTABILIDADE
A habitação é um bem inatingível para grande parcela dos brasileiros. Aqueles
que conseguem adquirir essa ―mercadoria impossível‖ o fazem, na maioria das
vezes, em condições de grande precariedade (CARDOSO; RIBEIRO, 2003).
A Fundação João Pinheiro (1995) apresenta o conceito de necessidades
habitacionais em que é considerado: a) déficit – reposição de unidades
precárias mais o atendimento à demanda não solvível nas condições de
mercado; b) demanda demográfica – necessidade de construção de novas
unidades para atender ao crescimento demográfico; e c) inadequação –
melhoria de unidades habitacionais com certo tipo de carência. Esse estudo
indicou, para 1995, um déficit de 5,6 milhões de moradias e de 13 milhões de
moradias que precisam receber melhorias.
44
O Estado, na busca de rentabilidade do Sistema Financeiro de Habitação, foi
privilegiando
os
gradativamente
segmentos
a
prioridade
solventes
à
da
habitação
população
e
de interesse
abandonando
social.
Como
conseqüência, no início da década de 80, o movimento dos sem-teto saiu às
ruas exigindo soluções imediatas.
Em resposta aos movimentos pela moradia, o Estado implementou programas
habitacionais voltados às camadas menos favorecidas do estrato social,
priorizando o aspecto quantitativo na busca de fazer mais em menor tempo.
Disso decorreu oferta de unidades mínimas em locais inadequados e, na
maioria das vezes, não adaptadas às necessidades dos usuários.
Abiko (1996) menciona os fatores que dificultam o acesso das famílias de baixa
renda à habitação: crises econômicas, ausência de políticas públicas para o
setor, indisponibilidade física e financeira de terrenos adequados e custos, e a
qualidade dos materiais de construção. Esses fatores contribuem para o
aumento do número de favelas, cortiços e casas precárias verificado nas
grandes cidades brasileiras.
Alguns desafios devem ser superados para que se consiga enfrentar tais
dificuldades, entre eles facilitar o acesso à terra urbana legalizada, ampliar as
fontes de financiamento, capacitar os agentes dos setores público e privado,
modernizar a legislação urbanística e simplificar procedimentos técnicos e
operacionais.
O Programa Habitação de Interesse Social, por meio da Ação Apoio do Poder
Público para Construção Habitacional para Famílias de Baixa Renda, objetiva
viabilizar o acesso à moradia adequada aos segmentos populacionais de renda
familiar mensal de até 3 salários mínimos em localidades urbanas e rurais.
O déficit habitacional brasileiro é de cerca de 7 milhões de domicílios, sendo as
grandes
cidades
as
mais
impactadas
especialmente as regiões metropolitanas.
por
este
número
expressivo,
45
Estudos da Fundação João Pinheiro (2007), definem diferentes tipologias de
necessidades habitacionais no Brasil. O déficit habitacional é quantitativo, mas
também é qualitativo e tem como componentes principais domicílios com
precariedades físicas. Entre os problemas do déficit estão domicílios rústicos,
famílias em coabitação e com ônus excessivo de aluguel, habitação sem um
dos cinco elementos básicos da infra-estrutura – água, esgotos, coleta de lixo,
energia, drenagem - que tenham número de moradores superior a 3 pessoas
por dormitório, ou mesmo habitações que não tem banheiro com unidade
sanitária.
Essa realidade revela a urgência de encontrar medidas eficazes para reverter o
grau da precariedade social e ambiental, que sujeitam milhões de pessoas,
uma vez que são mais de 11 milhões de moradias que apresentam deficiência
nos serviços de infra-estrutura. A parcela mais substancial dessas moradias
está entre a população de baixa renda, que geralmente estão localizadas em
grandes aglomerações urbanas, especialmente nas Regiões Metropolitanas.
Esses déficits expõe a necessidade de medidas emergenciais e eficazes para
construção de habitação, especialmente para a população mais pobre, vivendo
com menos de 3 salários mínimos.
Propõe-se que ao construir habitações com baixo custo e com técnicas
construtivas sustentáveis é possível garantir a satisfação dos moradores e
melhorar a qualidade de vida social e ambiental. Porém os modelos de
construções dos empreendimentos habitacionais no Brasil, em geral, não vêm
utilizando nenhum critério sócio ambiental, onde a valorização social e
ambiental estejam integradas nos projetos.
Visto que a maior carência de moradias encontra-se nos centros urbanos, a
construção de habitações populares constitui solução indispensável. Contudo,
essas habitações são muitas vezes realizadas de maneira negligente, tanto em
relação à qualidade devida que traz ao morador, quanto com o meio ambiente.
46
Com o rápido crescimento da sociedade e com as alterações ambientais que
ocorrem no mundo todo, fica claro que se precisa investir cada vez mais no
desenvolvimento sustentável.
2.10
PROGRAMA ―MINHA CASA MINHA VIDA‖
O governo federal lançou no dia 25 de março de 2009 o Programa Minha
Casa Minha Vida que prevê o aporte de 34 bilhões de reais visando à
construção de 1 milhão de moradias, com a perspectiva de reduzir em 14% o
déficit habitacional brasileiro. Deste total, 400 mil moradias destinam-se às
famílias com renda de até 3 salários mínimos, faixa em que estão concentrados
90,9% do déficit habitacional; 200 mil moradias destinam-se àquelas que
ganham de 3 a 4 salários; 100 mil, às que ganham de 4 a 5; 100 mil para as
que recebem de 5 a 6; e 200 mil, às de 6 a 10 salários. Para as famílias com
renda de até 3 salários mínimos, o governo deverá subsidiar integralmente a
casa própria e aportar 16 bilhões para a construção de 400 mil casas. Quinze
bilhões deverão ser acessados diretamente pelas construtoras e empreiteiras
junto à Caixa Econômica Federal; e 1 bilhão, por associações e cooperativas,
para construção em áreas urbanas e rurais. Entre subsídios para a aquisição
da casa própria, financiamento da infra-estrutura e da cadeia produtiva, 34
bilhões de reais deverão ser movimentados na economia.
O programa é uma das principais ações empreendidas pelo governo brasileiro
tendo como objetivo o enfrentamento da crise financeira mundial e a retomada
do crescimento econômico do país. Nesta perspectiva, o programa dá
continuidade à estratégia do governo federal, iniciada com o Programa de
Aceleração de Crescimento (PAC), de o Estado assumir seu papel como
promotor
do
desenvolvimento.
Especialmente,
como
promotor
do
desenvolvimento urbano compreendido como elemento central para o
desenvolvimento econômico e social do país.
47
3
ESTUDO DE CASO
3.1
DESCRIÇÃO DO OBJETO DE ESTUDO
O objeto de estudo do presente trabalho é um condomínio de Habitações de
Interesse Social destinado ao Programa ―Minha Casa Minha Vida‖ do Governo
Federal, para a população de renda até 3(três) salários mínimos, localizado na
cidade de Feira de Santana-BA.
Este condomínio é constituído de 200 lotes de 170m² e com área construída
composto por:

Compartimentos: sala, cozinha, banheiro, 2 dormitórios e área externa
com tanque.

Área da unidade: 45,54 m2.

Área interna: 40,81 m2.

Piso: cerâmico na cozinha e banheiro, cimentado no restante.

Revestimento de alvenarias: azulejo 1,50m nas paredes hidráulicas e
box.
3.2

Reboco interno e externo com pintura PVA no restante.

Forro: laje de concreto na cozinha e forro de PVC no restante.

Cobertura: telha cerâmica.

Esquadrias: janelas de alumínio e portas de madeira.

Pé-direito: 2,30m no banheiro e 2,60m no restante.

Passeio: 0,50m no perímetro da construção.
DADOS PLUVIOMÉTRICOS DA REGIÃO
48
Os dados pluviométricos utilizados neste trabalho foram fornecidos pela
Estação Climatológica, nº 83221, da Universidade Estadual de Feira de
Santana-BA.
Para captação de água de chuva por cobertura o período de retorno é de 5
anos, segundo a NBR 10844/1989.
Os dados de precipitação coletados são mensais e referentes aos últimos
5(cinco) anos(2005 a 2009), como demonstrado na tabela 2.
Tabela 2 – Dados Pluviométricos de Feira de Santana (2005 – 2009)
2005
2006
2007
2008
2009
Janeiro
53,9
1,9
5,1
36,8
1,3
Fevereiro
127,5 1,3
267,2 119,3 152,7
Março
50,2
18,6
60,2
30,6
67,3
Abril
49,7
81,5
38,8
57,9
68,7
Maio
76,0
79,3
121
164,0 38,6
Junho
131,2 192,8 92,5
65,0
98,4
Julho
78,9
47,2
59,6
50,6
84,3
Agosto
52,1
42,7
38,2
39,8
56,5
Setembro
7,2
118,0 33,2
6,8
24,8
Outubro
1,6
64,5
15,3
27,5
31,2
Novembro
141,9 74,4
7,0
84,1
84,1
Dezembro
16,3
19,4
82,8
85,2
Total (mm)
786,5 760,1 757,5 765,2 796,5
37,9
Média
Mensal(mm) 65,54 63,34 63,13 63,77 66,38
Fonte: Estação Climatológica UEFS 2010
Conforme tabela:
A média anual pluviométrica dos últimos 5(cinco) anos é de 773,20mm.
A media mensal pluviométrica dos últimos 5(cinco) anos é de 64,4mm
49
4
APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
4.1 DETERMINAÇÃO DAS ÁREAS DE COBERTURA
O levantamento das áreas de cobertura (áreas de captação) será feita em
apenas uma das edificações (casas) do Condomínio, para que se possa
estimar o volume do reservatório de água de chuva.
O cálculo destas áreas foi feito baseado nas áreas de telhado formados por
2(duas) águas e inclinação de 25º, verificadas na planta de cobertura da
edificação (ver anexo).
Esse cálculo da área de contribuição foi realizado através da NBR 10844/89,
conforme a equação:
Figura 9 – Indicações para cálculos da área de contribuição
Fonte: NBR 1088/89
Onde:
A = Área de contribuição, em m²
a = Largura, em m
h = Altura da tesoura, em m
b = Comprimento, em m
50
Como a edificação possui duas áreas de contribuição diferentes, a primeira
área calculada será:
E a segunda área calculada será:
Logo, a área total de contribuição será:
4.2 ESTIMATIVA DO CONSUMO DE ÁGUA
Segundo o Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNS),
Ministério das Cidades, o consumo médio de água na Bahia é de 111,53 litros
por habitante por dia (L/Hab/Dia).
Considerando que na habitação em estudo reside 4(quatro) pessoas, o
consumo diário será de 446,12L/Hab/dia. Isso significa que o consumo mensal
será de 13.383,60L ou aproximadamente 13,38m³.
Para uma residência ser beneficiada com o plano de tarifa social da EMBASA o
seu consumo mensal não deverá ultrapassar 10m³. Então podemos concluir
que essa habitação não poderá participar da tarifa social.
51
Para diminuir o consumo de água potável o presente estudo considera que a
água de chuva seria utilizada para descarga de bacia sanitária, para irrigação
de jardim, para lavagem de carro e limpeza em geral. Na tabela 4 são
apresentados os consumos estimados desses pontos de utilização de água
não potável para a residência em estudo, a partir de estimativas de valores
apresentados por Tomaz (2000) conforme a tabela 3.
Para a determinação do consumo de água não potável, foram feitas as
seguintes considerações:
- Cada habitante da casa utiliza a bacia sanitária 3 vezes ao dia;
- O volume de água utilizado em cada descarga sanitária é de 6 litros (caixa
acoplada);
- Foi utilizada uma freqüência de irrigação do jardim de 8 vezes ao mês com
jardim de 5m²;
- Foram contabilizados 4 dias por mês para utilização de água para limpeza de
uma área de 40,81m²;
- A freqüência de lavagem de carros de 2 vezes ao mês.
Tabela 3 – Parâmetros de demanda residencial para estimativa de consumo de
água.
Demanda Interna
Unidade
Faixa
Vaso Sanitário – Volume
L/descarga
6 a 15
Vaso Sanitário – Freqüência
Descarga/hab./dia
3a6
Unidade
Faixa
Demanda Externa
Gramado ou Jardim – Volume
L/dia/m²
Gramado ou Jardim – Freqüência
Irrigações/mês
Lavagem de Carro – Volume
L/lavagem/carro
Lavagem de Carro - Freqüência
Lavagens/mês
Lavagem de Piso – Volume
L/dia/m²
3
Lavagem de Piso – Freqüência
Lavagens/mês
*
Fonte: adaptado Tomaz (2000)
2
8 a 12
80 a 150
1a4
52
Tabela 4 – Consumo de água estimado para a residência em estudo
Uso Interno
Descarga na bacia
Uso Externo
Consumo (litro/mês)
2.160
Consumo (litro/mês)
Gramado ou jardim
80
Lavagem de carro
200
Limpeza de pisos
489,72
Total de uso interno e externo
2.929,72
Após a quantificação do consumo de água a ser suprido pela água de chuva,
para os fins não potáveis especificados nesse trabalho, foi encontrado um valor
de consumo de 2.929,72L/mês, ou seja, aproximadamente 2,93m³/mês.
4.3 DIMENSIONAMENTO DO RESERVATÓRIO PARA APROVEITAMENTO
DE ÁGUA PLUVIAL
Para o dimensionamento do volume do reservatório, fez-se necessário
conhecer a precipitação pluviométrica media mensal da região de Feira de
Santana-BA, a área de contribuição dos telhados da edificação em estudo e o
coeficiente de escoamento superficial, que é o quociente entre a água que
escoa pela superfície de captação pelo total de água precipitada. Esse
coeficiente varia com a inclinação e com o material da superfície de captação.
Pacey et aI. (1996 apud TOMAZ, 2003) adotam, como uma boa estimativa, C
igual a 0,80, que significa uma perda de 20% de toda a água precipitada.
Na Tabela 5 observam-se valores de C adotados por diferentes autores, para
diferentes materiais.
53
Tabela 5 - Valores de C de diferentes autores
MATERIAL
COEFICIENTE DE
0,80 a 0,90
Telha cerâmica
0,75 a 0,90
Telha esmaltada
Telha metálica
AUTORES
ESCOAMENTO
0,90 a 0,95
0,70 a 0,90
Hofkes (1981) e Frasier (1975)
aput May (2004)
Van den Bossche (1997) apud
Vaes e Berlamont (1999)
Hofkes (1981) e Frasier (1975)
aput May (2004)
0,85
Khan (2001)
Plástico
0,94
Khan (2001)
Betume
0,80 a 0,95
Telhados verdes
0,27
Pavimentos
0,40 a 0,90
0,68
Khan (2001)
Wilken (1978) aput Tomaz
(2003)
Khan (2001)
Assim, a quantidade de água de escoamento que pode ser coletada na área do
telhado da edificação foi calculada observando a fórmula baseada no Método
Racional:
Onde:
V – é o volume mensal de água de chuva aproveitável
C – é o coeficiente de escoamento superficial da cobertura = 0,80
I – é a precipitação = 64,4 mm/mês = 0,0644 m/mês
A – é a área de coleta = 64,44 m²
54
Logo,
V = 0,80 x 0,0644 x 64,44
V = 3,32 m³/mês
Portanto a quantidade de água de chuva coletada seria 3,32 m³/mês, o
equivale a 3.320 litros de água por mês, em média.
Conseqüentemente, a edificação terá que possuir uma reservação para águas
pluviais de 4.000L.
4.4
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS, CONDUTORES VERTICAIS E
CONDUTORES HORIZONTAIS
4.4.1 Calhas
São dispositivos que captam as águas diretamente dos telhados impedindo que
estas caiam livremente, evitando a ocorrência de danos nas áreas
circunvizinhas, principalmente quando a edificação é bastante alta.
No caso em estudo, essas calhas serão de PVC, e terão a utilidade de
captação das águas de chuva para armazenamento da mesma.
Para o cálculo de vazão, é necessário conhecer o coeficiente de rugosidade,
na Tabela 6 mostra o coeficiente de rugosidade para a fórmula de ManningStrickler.
55
Tabela 6 – Coeficiente de rugosidade
Material
n
Plástico, fibrocimento, aço, metais não-ferrosos
0,011
Ferro fundido, concreto alisado, alvenaria revestida
0,012
Cerâmica, concreto não alisado
0,013
Alvenaria de tijolos não-revestida
0,015
Fonte: NBR 10844/1989
Segundo a NBR 10844/89, a vazão de projeto (Q, L/min.) para o prédimensionamento de calhas e condutores calcula-se pela equação:
Onde:
Q = vazão de projeto, em L/min
I = intensidade pluviométrica, em mm/h
A = área de contribuição, em m²
Para construção até 100m² de área de projeção horizontal, salvo casos
especiais, pode-se adotar I = 150mm/h (NBR 1044/89).
Como a cobertura da edificação em estudo possui duas áreas de contribuição
utilizaremos a de maior área para o cálculo da vazão de projeto,
.
Assim,
ou
A tabela 7 fornece as capacidades de calhas semicirculares, usando
coeficiente de rugosidade n = 0,011, para alguns valores de declividades
usuais. Os valores foram calculados utilizando a equação de Manning-Strickler,
56
com lâmina de água igual à metade do diâmetro. Observa-se que devem ser
adotadas aquelas seções com capacidade de escoamento igual ou superior à
vazão de projeto.
Tabela 7 – Capacidade de calhas semicirculares
D (mm)
Declividades (%)
0,5
1,0
2,0
100
130
183
256
125
236
333
466
150
384
541
757
200
829
1167
1634
Portanto, as calhas terão um diâmetro de 100mm, com declividade de 0,5%.
4.4.2 Condutores Verticais
São tubos verticais que conduzem a água das calhas aos condutores
horizontais.
Segundo a NBR 10844/1989, o diâmetro interno dos condutores verticais de
seção circular deve ser maior ou igual a 70mm.
Para o dimensionamento dos condutores foi utilizado ábacos específicos
apresentados na NBR 10844/1989. Os dados de entradas nestes ábacos são:
Q = 84L/min (Vazão de projeto)
H = 100mm (Altura da lâmina de água na calha)
L = 2,70m (Comprimento do condutor vertical)
57
Figura 10 – Ábaco para determinação de diâmetros de condutores verticais:
Fonte: NBR 10844/1989
Analisando pelo ábaco o diâmetro dos condutores horizontais seriam menores
que 70mm, porém a NBR 10844/89 determina que estes sejam maiores ou
iguais a 70mm.
Portanto, serão utilizados condutores verticais de PVC, no diâmetro de 75mm
devido a dimensões comerciais.
4.4.3 Condutores Horizontais
É o canal ou tubulação horizontal destinado a recolher e conduzir as águas
pluviais até locais permitidos pelos dispositivos legais (NBR-10844/89). Sendo
assim, é a tubulação que conduzirá a água pluvial do condutor vertical para o
dispositivo de auto-limpeza e posteriormente ao reservatório inferior.
58
Segundo a NBR 10844/89, os condutores horizontais devem ser projetados,
sempre que possível, com declividade uniforme, com valor mínimo de 0,5%.
O dimensionamento dos condutores horizontais de seção circular deve ser feito
para escoamento com lâmina de altura igual a 2/3 do diâmetro interno (D) do
tubo. As vazões para tubos de vários materiais e inclinações usuais estão
indicados na Tabela 8. Observa-se que devem ser adotadas aquelas seções
em que o escoamento é igual ou superior a vazão de projeto.
Tabela 8: Capacidade de condutores horizontais de seção circular (vazões em
L/min)
Diâmetro
n = 0,011
n = 0,012
n = 0,013
interno
0,5%
1%
2%
4%
0,5%
1%
2%
4%
0,5%
1%
2%
4%
50
32
45
64
90
29
41
59
83
27
38
54
76
75
95
133
188
267
87
122
172
243
80
113
159
226
100
204
287
405
575
187
264
372
527
172
243
343
486
125
370
521
735
1.040
339
478
674
956
313
441
622
882
150
602
847
1.198
1.890
358
777
1.100
1.330
509
717
1.010
1.430
200
1.300
1.820
2.670
6.650
1.190
1.870
2.360
3.350
1.100
1.540
2.180
6.040
250
2.350
3.310
4.580
6.620
2.150
3.030
4.280
6.070
1.990
2.800
3.950
5.600
300
3.820
5.380
7.590
10.800
8.500
4.930
6.690
9.870
3.230
4.550
6.420
9.110
(mm)
Fonte: NBR 10844/1989
Portanto, serão utilizados condutores horizontais de PVC, com diâmetro de
75mm e declividade de 0,5%.
59
5 CONCLUSÃO E SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
5.1 CONCLUSÃO
Através deste estudo de caso, realizado numa tipologia de residência do
Programa do Governo Federal – ―Minha Casa Minha Vida‖, localizada no
município de Feira de Santana-BA, foi possível estimar o consumo de água não
potável obtendo um consumo de 2,93m³/mês. A captação da água de chuva
para a implantação do sistema de aproveitamento de águas pluviais foi
realizada apenas pela cobertura (telhado), e com dados pluviométricos da
região, assim os cálculos resultaram um volume aproveitável de 3,32m³/mês.
A partir desses dados foi possível concluir que o aproveitamento de águas
pluviais, obteve resultados satisfatórios, pois a demanda para utilização de
água não potável foi maior que a captação de água pluvial por este sistema
utilizado em estudo.
Como o consumo médio de água estimado na residência é de 13.38m³/mês, a
utilização deste sistema AAP servirá para redução das contas de água
fornecida pela concessionária (EMBASA), pois a utilização da água potável
para fins menos nobres nos pontos mostrados em estudo é de 2,93m³/mês, o
que significa uma redução de aproximadamente 22% no gasto com água
potável.
Além disso, a EMBASA possui uma campanha de tarifa social, que é um valor
fixo, pago pelas residências que consumirem até 10m³/mês de água. Porém a
habitação em estudo teria que reduzir cerca de 26% do seu consumo de água
mensal. Mas com a utilização do sistema de AAP que reduz esse consumo em
22%, basta fazer uma economia de 4% da água potável utilizada no mês.
Assim a população de baixa renda residente neste tipo de habitação poderá ser
60
beneficiada com a tarifa social e reduzir ainda mais o valor mensal pago nas
suas faturas.
Apesar da contribuição financeira que a implantação do sistema AAP
proporciona, a sua utilização também é de grande valia ambiental, pois pode
preservar a água combatendo o desperdício e ajudando a controlar as
inundações ao evitar que essas águas sejam liberadas para o sistema de
drenagem.
Desse modo a viabilidade de implantação do sistema de aproveitamento de
água de chuva nesse tipo de habitação localizado no município de Feira de
Santana-Ba, pode proporcionar uma utilidade nos requisitos financeiros e
ambientais.
O presente trabalho não avaliou os custos da implantação do sistema AAP nem
como o transporte dessas águas ao novo uso, pois o trabalho foi voltado para a
viabilidade da implantação desse sistema em habitações de interesse social na
região de Feira de Santana. Porém para facilitar estudos futuros foram
dimensionados: o volume do reservatório, e os diâmetros de calhas e
condutores (verticais e horizontais).
5.2 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Após o final deste estudo, seguem algumas sugestões para trabalhos futuros:

Estudo da viabilidade econômica da implantação do sistema de
aproveitamento de água de chuva.

Análise da qualidade da água de chuva na cidade de Feira de Santana.

Estudo de projeto para transportes das águas de chuva aos pontos de
utilização.
61
REFERÊNCIAS
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 10844 – Instalações
Prediais de Águas Pluviais. RJ, 1989.
ABIKO, A. K. Gestão habitacional e mutirão. In: ABIKO, A. ALBIERI, L. Mutirão
habitacional. São Paulo: Epusp, 1996.
AQUASTOCK. Água da Chuva. Sistema de Reaproveitamento da Água da
Chuva. Disponível em: <http://www.engeplasonline.com.br> Acesso em:
18/08/2009.
BORGHETTI, L.; ROSA FILHO, J. Reaproveitando a água da chuva. São
Paulo: Edgar Blucher, 2004.
BOTELHO, M. Águas de chuva: engenharia das águas pluviais nas
cidades. 2 ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1998.
CARDOSO, Adauto Lucio. A cidade e seu estatuto: uma avaliação urbanística
do Estatuto da Cidade. In: CARDOSO, A. L.; RIBEIRO, L. C. Q. (Org.).
Reforma urbana e gestão democrática: promessas e desafios do Estatuto da
Cidade. Rio de Janeiro: Revan, 2003.
CHILTON, J. C. et ai. Case study of a rainwater recovery system in a
commercial building with large roof. Urban Water, v. 1, n. 4, p. 345-354, 1999.
CIOCCHI, Luiz. Para utilizar água de chuva em edificações. Téchne, Ed.
Pini, nº 72, p. 58-60, mar.2003.
CONSUMO
International/
sustentável:
MMA/
Manual
de
IDEC,
educação.
2002.
Brasília:
Consumers
Disponível
em:
62
<http://www.idec.org.br/esp_ma_manualconsumo.asp>. Acesso: 21/01/2010.
CROOK, James, apud SANTOS, Hilton Felício. Critérios de Qualidade da
Água para Reuso. Revista DAE 174, Dez 1993.
DERISIO, J. Introdução ao controle de poluição ambiental. 2 ed. São Paulo:
Signus, 2000.
FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO. Centro de Estatística e Informações CEI.
―Déficit Habitacional no Brasil”, Demografia Belo Horizonte, 2007.
GARCEZ, L. N. Elementos de engenharia hidráulica e sanitária. 2. ed. São
Paulo: Edgard Blücher, 1974.
GARDNER, T.; COOMBES, P.; MARKS, R. Use of rainwater at a rang of scale
in
Australian
urban
<http://www.eng.Newcastle.edu
environments.
Disponível
em:
.au/—cegak/Coombes/RainwaterScaie.htm>.
Acesso em: l2 jun. 2010.
GHISI, E. Potential for potabie water savings by using rainwater in the
residential sector of Brazil. Building and Environment, 2005.
GNADLINGER, J. Coleta de água de chuva em áreas rurais. In: FÓRUM
MUNDIAL DA ÁGUA, 2., 2000, Holanda. Anais eletrônicos... Disponível em:
<http://irpaa.org.br/colheita/indexb.htm>. Acesso em: 24/05/2009.
JAQUES, Reginaldo Campolino. Qualidade da água de chuva no município
de
Florianópolis
e
sua
potencialidade
para
aproveitamento
em
edificações. Dissertação de mestrado em Engenharia Ambiental. Curso de
Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Universidade Federal de Santa
Catarina. Florianópolis, 2005.
KITAMURA, Mariana. Aproveitamento de águas pluviais para uso não
potável na PUCPR. Trabalho de Conclusão de Curso. Curso de Graduação
63
em Engenharia Ambiental. Pontifícia Universidade Católica do Paraná. Curitiba,
2004.
MAGOSSI, L. Poluição das águas. 3 ed. São Paulo: Moderna, 1991.
MACEDO, J. Águas & Águas. 2 ed. Minas Gerais: CRQ, 2004.
MACHADO, C. Reuso da água doce. Revista Eco 21, Ano XIV, Edição 86,
Janeiro 2004.
MACINTYRE, Archibald Josheph. Instalações Hidráulicas. 4ª ed. LCT, 2010.
MIELI, João Carlos de Almeida. Reuso da Água Domiciliar. Niterói, abr.2001.
REBOUÇAS, A. da C. Água no Brasil: abundância, desperdício e escassez.
Bahia Análise & Dados, v. 13, n. Especial, p. 341-345, 2003.
SANT’ANA, DANIEL. Reuso de Água. Artigo Publicado em nteditorial.
Disponível em: <http://www.nteditorial.com.br> Acesso em: 12/08/09.
SANTOS, Marilene de Oliveira Ramos Múrias.O impacto da cobrança pelo
uso da água no comportamento do usuário. Tese de Doutorado. Curso de
Pós- Graduação em Engenharia Civil. Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Rio de Janeiro, 2002.
SICKEPMANN, JACK. Sistemas de Aproveitamento de Águas pluviais.
Revista
Téchnne,
fevereiro
de
2002.
.
Disponível
em:
<http://www.revistatechnne.com.br> Acesso em: 14/04/09.
TERPSTRA, P. M. J. Sustainable water usage systems: model for the
sustainable
utilization of domestic water in urban areas. Water Science
Technology, v. 39 n. 5, p. 65-72, 1999.
64
TOMAZ, P. Aproveitamento de água de chuva. São Paulo: Navegar Editora,
2003
THOMAS, T. Choosing rainwater tanks for the sertão. Disponível em:
<http://www.eng.warwick.ac.ukldtu/pubs/rwh.html>. Acesso em: 16/02/2010.
TSUTIYA, M. T. Abastecimento de água. 2. ed. São Paulo: Departamento de
Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de
São Paulo, 2005.
TUCCI, Carlos E. M;HESPANHOL, Ivanildo; NETTO, Oscar de M. Cordeiro.
Cenários da gestão da água no Brasil: uma contribuição para a “Visão
Mundialda Água”. Bahia Análise e Dados. Salvador, v. 13, n. ESPECIAL, p.
357-370, 2003.
65
ANEXOS

daniel côrrea cardoso - engenharia civil

Transcrição

Documentos relacionados

Sistemas de Aproveitamento de Águas Pluviais e de Reciclagem de

boletim meteorológico n. 425 período: 21/03/2016

LIFEHOUSE - Carta de Orientações Técnicas

águas de pulviais, esgotos que transbordam

FAZ CHOVER FAZ CHOVER

Características Climáticas da Primavera

Leia - Camirim

SF0811 - Seleções em Folha

TENNESSEE WILLIAMS- Fala comigo doce como a chuva

avaliação do potêncial no uso de água de chuva para