Universidade de Cuiabá Faculdade de Engenharia Civil Estudo da viabilidade econômica na implantação de reservatório para utilização de água de chuva com fins não potáveis no residencial Esmeralda em Várzea Grande MT. DANIELA VEIGA FERNANDES CUIABÁ – MT 2014/2
Estudo da viabilidade econômica na implantação de reservatório, para utilização de água chuva em fins não potáveis no residencial Esmeralda situado no município de Várzea Grande MT.
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Universidade de Cuiabá
Faculdade de Engenharia Civil
Estudo da viabilidade econômica na implantação de reservatório
para utilização de água de chuva com fins não potáveis no
residencial Esmeralda em Várzea Grande MT.
DANIELA VEIGA FERNANDES
CUIABÁ – MT
2014/2
DANIELA VEIGA FERNANDES
Estudo da viabilidade econômica na implantação de reservatório
para utilização de água de chuva com fins não potáveis no
residencial Esmeralda em Várzea Grande MT.
CUIABÁ-MT
2014/2
Monografia apresentada á Faculdade de Engenharia Civil da Universidade de Cuiabá, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil. Orientador (a): Profº. Esp. Ricardo de Souza Carneiro.
DANIELA VEIGA FERNANDES
Estudo da viabilidade econômica na implantação de reservatório,
para utilização de água chuva em fins não potáveis no residencial
Esmeralda em Várzea Grande MT.
Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia Civil, para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil apresentado à Faculdade de Engenharia e Computação da Universidade de Cuiabá (UNIC) em de 2014. Orientador: Profº. Esp. Ricardo de Souza Carneiro. BANCA EXAMINADORA __________________________________ Prof º. Esp. Ricardo de Souza Carneiro Orientador __________________________________ Profª. Ivanna Gomes __________________________________ Profº. Jonathan WillianZangeskiNovais Cuiabá, ____ de ______________de 2014. Nota final: _____________
DEDICATÓRIA
Dedico primeiramente a toda a minha família, namorado e amigos que com carinho e paciência me incentivaram e apoiaram ao decorrer do curso. A todos os professores, orientador e coordenação por toda contribuição no meu desenvolvimento acadêmico.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus por me dar força e saúde para que eu
pudesse concluir esse trabalho.
A toda a minha família, em especial a minha mãe Solange Garcia da Veiga e
irmãs Emanuele da Veiga Fernandes e Suzane Veiga Fernandes, pelo carinho,
paciência e estímulo.
Ao professor Esp. Ricardo Carneiro, orientador por seu empenho na
elaboração deste trabalho.
A meu namorado Luiz Fernando Fantin da Silva pelo incentivo, apoio e
companheirismo.
Aos amigos Camila Regis, Fabiane Ferreira da Silva, João Victor Manzzano,
Leticia Paes, Marcos Aurélio Rodrigues Laranjeira, Paulo José Jacinto, que fizeram
parte do meu desenvolvimento acadêmico e continuaram presentes em minha vida.
Aos professores, funcionários e coordenadora, do curso de Engenharia Civil da
Universidade Unic de Cuiabá, por me proporcionar conhecimentos para a minha
formação profissional.
EPÍGRAFE
“Louvado, meu Senhor, por nossa irmã água, que é
muito útil, humilde, preciosa e casta”.
(São Francisco de Assis)
LISTA DE ILUSTRAÇÃO
Figura 01 - Ciclo hidrológico.......................................................................................20
Figura 02 – Regiões hidrográficas do Brasil...............................................................22
Figura 03 - Regiões hidrográficas de Mato Grosso....................................................25
Figura 04 - Pedra Moabita..........................................................................................29
Figura 04 – Chultuns..................................................................................................30
Figura 05 - Fortaleza de Ratones...............................................................................31
Figura 06 - Abastecimento feito através de gravidade...............................................35
Figura 07 - Abastecimento feito através de rede pressurizada..................................36
Figura 08 - Localização do condomínio Esmeralda...................................................42
Figura 09 - Fatura DAE..............................................................................................49
Figura 10 - Ábaco para determinação de diâmetros de condutores verticais............57
LISTA DE TABELA
Tabela 01 –Demandas médias para Abastecimento Urbano....................................23
Tabela 02 – Os países mais pobres de água.............................................................27
Tabela 03 – Quantidade de chuva em mm em Várzea Grande.................................42
Tabela 04 – Coeficiente de Runoff.............................................................................43
Tabela 05 – Coeficiente de rugosidade Material η.....................................................43
Tabela 06 – Capacidade dos condutores horizontais de seção circular....................45
Tabela 07 – Consumo médio do Salão de Festa.......................................................47
Tabela 08 – Consumo médio da Portaria...................................................................48
Tabela 12 – Consumo médio para irrigação das áreas verdes..................................50
Tabela 13 – Capacidade das calhas semicirculares..................................................53
Tabela 14 – Capacidade dos condutores horizontais de seção circular....................55
Tabela 15 – Estimativa do valor de implantação 1 ....................................................58
Tabela 16 – Estimativa do valor de implantação 2 ....................................................58
Tabela 17 – Estimativa do valor de implantação 3 ....................................................59
Tabela 18 – Estimativa do valor de implantação 4 ....................................................59
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas
ANA: Agencia Nacional de Águas
CBH: Comitês Estaduais de Bacias Hidrográficas
CEHIDRO: Conselho Estadual de Recursos Hídricos
DAE: Departamento de Água e Esgoto
IBGE: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
MMA: Ministério do Meio Ambiente
NBR: Norma Brasileira Regulamentadora
PERH: Política Estadual de Recursos Hídricos
SEMA: Secretaria de Estado e Meio Ambiente
SISDUSCONS: Sindicato da indústria da Construção
SRH: Secretaria de Recursos Hídricos
RESUMO
A água encontra-se no meio ambiente nos estados sólido, líquido e gasoso, seu ciclo é impulsionado pela radiação solar e ação da gravidade. O ser humano é composto por 70% de água, sua saúde e bem estar está diretamente relacionada à qualidade e quantidade de água potável, pois não é possível encontrar na natureza um material com as mesmas propriedades. A gestão desse recurso incide na necessidade de sua preservação e a correta utilização. Assegurar a sustentabilidade dos recursos hídricos é provavelmente o maior desafio do século XXI, por se tratar de um recurso natural de importância social, política e econômica, equiparado ao petróleo e carvão nos últimos 150 anos. O Brasil possui 12% da água doce do planeta, porém encontra-se mal distribuído. Em alguns estados a disponibilidade hídrica per capita é insuficiente para atender a demanda necessária. Devido ao alto crescimento populacional do país, o uso intensivo da água, ocasionou drásticas transformações na área de recursos hídricos, mesmo em regiões úmidas. Nesse sentido esse estudo busca a implantação de sistema alternativo de captação de água para uso em atividades secundárias no Residencial Esmeralda, nas áreas comuns do condomínio, localizado na Rodovia Mário Andreazza, S/N, Bairro Guarita, Várzea Grande/ MT possibilitando a diminuição do consumo de água tratada fornecida por companhias de abastecimento publico.
Palavras - Chaves: Escassez da Água. Recurso hídrico alternativo. Viabilidade econômica e ambiental.
ABSTRACT
The water is in the environment in solid, liquid and gas, its cycle is driven by solar
radiation and gravity action. The human is composed of 70% water, your health and
well-being is directly related to the quality and quantity of drinking water, it is
impossible to find in nature a material with the same properties. The management of
this resource focuses on the need for its preservation and proper use. Ensure the
sustainability of water resources is probably the biggest challenge of the XXI century,
because it is a natural resource of importance social, political and economic,
equivalent to oil and coal in the last 150 years. Brazil has 12% of the planet's fresh
water, but is poorly distributed. In some states the per capita water availability is
insufficient to meet the required demand. Due to the high population growth in the
country, the intensive use of water, caused drastic changes in the area of water
resources, even in humid regions. Accordingly, this study seeks deployment of
alternative water collection system for use in secondary activities in Residencial
Esmeralda, common areas of the condominium, located on Highway Mario
Andreazza, S/N, neighborhood Guarita, Várzea Grande/MT, enabling the decrease
in consumption of treated water supplied by public supply companies.
Keywords: water scarcity. Alternative water resource.Economic and environmental
A água é um importante recurso para o desenvolvimento do ser humano, não
apenas em quantidade, mas também em qualidade. A escassez desse recurso
interfere diretamente no desenvolvimento social e econômico de uma região.
Por se tratar deum material cujas propriedades não podem ser encontradas
em nenhum outro na natureza, a conscientização da gestão hídrica sustentável faz-
se necessária para garantir que futuras gerações tenham acesso a esse recurso
natural.
Nos últimos anos, o aumento da demanda por água, ocasionado pelo
crescimento populacional acentuado e desordenado nos centros urbanos e o
aumento do consumo por habitante, tem imposto a adoção de programas para
conservar a água (MAY, 2004; Apud. TUCCI, 2008).A crescente taxa do crescimento
urbano, o consumo de água seguiu o mesmo desenvolvimento, sendo que, em sua
maioria a utilização ocorre de forma insensata e irracional, nos deparando com um
futuro incerto desse recurso natural.
A utilização de água de chuva para fins não potáveis pode ser considerada
como uma alternativa em que preserva os recursos hídricos distribuídos por
companhias de abastecimento e assim reduzindo significativamente o seu consumo.
Seu emprego pode ocorrer em atividades humanas e agrícolas.
Além de proporcionar economia, o aproveitamento dessa água pode reduzir
despesas com água potável e contribuir para a diminuição do pico de inundações,
quando aplicada em larga escala, de forma planejada em uma bacia hidrográfica
(TOMAZ, 2003).
Com a evolução dos sistemas de captação e a utilização de novas
tecnologias permitiu que a construção de sistemas reservatórios para
armazenamento seja de fácil adaptação à realidade.
Segundo Villiers (2002) Apud Fernandes (2007), à medida que a população
aumenta o uso sustentável da água depende fundamentalmente da adaptação dos
seres humanos ao ciclo da água. Para seu desenvolvimento o homem necessitada
15
desenvolver suas habilidades e conhecimentos para administrar de forma integrada
e abrangente a qualidade e quantidade de água disponível no meio ambiente.
Neste sentido, o presente estudo apresenta fundamentalmente o estudo da
importância da água como um recurso natural vital para o ser humano e a
viabilidade econômica em implantar equipamentos necessários para a captação de
águas pluviais em um condomínio residencial multifamíliar, tendo em vista as
estruturas das edificações já existentes no condomínio.
16
JUSTIFICATIVA
Devido ao alto consumo, a captação e utilização da água de chuva em grande
escala, poderiam auxiliar a diminuir problemas relacionados são alto consumo de
águas tratadas e inundações em algumas regiões urbanas.
A possibilidade de redução do consumo de água tratada em grande escala,
possibilitaria que essa demanda fosse remanejada para outras regiões da cidade de
Várzea Grande. Elevando assim o número da população com rede de
abastecimento doméstico.
A alternativa de substituição da fonte de consumo satisfaria as demandas
menos restritivas, liberando as águas de melhor qualidade para usos mais nobres,
como o abastecimento doméstico (Agência Nacional de Águas - ANA, 2005, p. 11).
A utilização de água de chuva diminuiria o consumo de água tratadas, uma vez que
os brasileiros desperdiçam em média 40% da água tratada fornecida aos usuários,
estima-se que cada pessoa necessita teoricamente de 40 litros de água de água
tratada por dia, porém a média nacional de consumo em residência é de
aproximadamente 200 litros/ dia.
No cenário atual há uma crescente necessidade de implantação de medidas
que conscientizem a respeito da correta utilização dos recursos hídricos e técnicas
alternativas para reduzir o uso de água tratadas em atividades que não necessitam.
Uma alternativa que visa suprir tais necessidades é a captação e utilização de água
de chuva, uma vez que parte do país possui amplamente esse recurso natural. A
água de chuva coletada pode ser utilizada em descarga de vasos sanitários,
torneiras de jardins, lavagem de roupas, de calçadas e de automóveis.
Reduziria o escoamento superficial em regiões urbanas impermeabilizadas,
diminuindo assim o risco de possíveis inundações. O uso de alguns tipos de
sistemas contribuiria para a redução das enchentes, retirando do sistema de
drenagem um grande volume de água, já que grande parcela da precipitação está
sendo captada e reservada nos lotes (O2 ENGENHARIA, 2014).
A implantação de sistema de captação de agua de chuva em larga escala
proporciona a preservação dos recursos hídricos disponíveis no meio ambiente, uma
17
vez que a água captada possui qualidade aceitável para vários fins. Apresentando
uma redução nos investimentos em fontes de captação em mananciais, sendo que
grande parte desses mananciais se encontram distantes das áreas urbanas, o que
contribui para elevar o custo da captação e distribuição. Aumentaria a segurança
hídrica para atender a crescente demanda populacional. Reduziria custos com
tratamentos e distribuição, pois a água captada possui qualidade adequada para uso
diário em várias atividades secundárias.
18
OBJETIVOS
Objetivo Geral
Através do estudo da precipitação e sistemas de captação da água de chuva,
avaliar a viabilidade econômica na implantação de reservatório tipo cisterna, para
utilização em fins não potáveis nas áreas comuns do Condomínio residencial
Esmeralda em Várzea Grande.
Objetivo Específico
Apresentar o índice pluviométrico na cidade de Várzea Grande, Mato Grosso.
Analisar métodos de captação da água de chuva.
Propor Tipo de reservatório.
Estudo do custo de Implantação do Sistema de Captação e armazenamento.
Analisar a viabilidade econômica.
19
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Ciclos Hidrológicos
À agua está disponível no estado líquido, sólido e gasoso, distribuída na
atmosfera, superfície terrestre e subsolo. As etapas principais do ciclo hidrológico
são evaporação, condensação, precipitação, escoamento superficial e subterrâneo,
infiltração e transpiração.
O Ciclo hidrológico ou ciclo das águas (figura 01) é um sistema constante
impulsionado pela energia dos raios solares e a ação da gravidade na terra.
Segundo Villiers (2002) Apud. Silva (2010), ciclo hidrológico é um sistema físico
quase estável e auto-regulável que transfere água de um “reservatório” para outros,
em ciclos complexos.
Através do processo de irradiação solar ou por outras fontes de calor, a água
é aquecida e muda seu estado físico de líquido para gasoso, provocando o efeito de
evaporação. Devido ao processo de condensação formam gotículas na atmosfera,
assim que essas gotículas atingem certa dimensão, precipitam-se em forma de
chuva. Quando a condensação ocorre abaixo do ponto de congelamento acontece à
formação de neve. Antes de tocar a superfície parte desse volume precipitado
evapora ou fica retido. Ao tocar a superfície ocorre o processo de infiltração, onde
parte da água penetra no solo, assim que o solo atinge seu limite de absorção,
inicia-se o escoamento propriamente dito, ou se infiltre nos solos e nas rochas,
através dos seus poros, fissuras e fraturas denominado escoamento subterrâneo. O
escoamento superficial dirige-se aos vales e rios, ocorrendo também à evaporação.
As plantas retiram a umidade do solo para o seu crescimento, e a eliminam na
atmosfera no estado de vapor, a esse processo denomina-se evapotranspiração,
Souza Pinto (1976).
20
Figura 01 - Ciclo hidrológico
Fonte: http://www.cprm.gov.br
Durante as fases do ciclo hidrológico observa-se que a precipitação pode ser
considerada como a principal fonte de abastecimento do ciclo hidrológico,
influenciando diretamente os processos de escoamento superficial direto, infiltração,
evapotranspiração, recarga de aqüíferos e vazão básica dos rios.
O volume e a velocidade com que a água está presente nas fases do ciclo
hidrológico estão diretamente ligados a diversos fatores, como por exemplo, a
cobertura vegetal, altitude, topografia, temperatura, tipo de solo e geologia.
2.2 Importâncias da Água
Á água é um importante recurso natural para o ser humano, vital para o seu
desenvolvimento sustentando todo o ciclo ecológico e produtividade humana. O ser
humano é composto por 70% de água, sua necessidade de água não é apenas em
quantidades, mas também em qualidade seja para sua utilização no consumo ou em
higiene.
À água está diretamente ligada a saúde e bem estar da sociedade atual. Não
é possível encontrar na natureza um material com as mesmas propriedades que
possa substituir esse recurso. A necessidade da gestão desse recurso incide da
21
condição essencial da cidadania plena e qualidade de vida para esta e as futuras
gerações.
Com o crescimento populacional em áreas urbanas, e a falta de
conscientização ambiental, a disponibilidade de água potável reduziu drasticamente
no decorrer do século XX. À agua disponível hoje no meio natural encontra-se em
grande parte, sem condições para consumo humano devido a sua degradação por
produtos industriais químicos e esgotos.
Segundo Braga et. al. (2002) Apud Telles (2013), estima-se que apenas 0,5%
da água do planeta é água doce explorável do ponto de vista tecnológico e
econômico. Deve-se ainda descontar as águas doces que se encontram poluídas e
em locais de difícil acesso, restando assim apenas 0,003% do volume total de água
do planeta. Por outro lado, essa água doce está distribuída de maneira bastante
heterogênea no espaço do globo terrestre.
2.3 Recursos hídricos no Brasil
A Lei n° 9.433/97 – Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, criou o
Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, regulamentando o inciso
XIX do art. 21 da Constituição Federal. Estabeleceu um arranjo institucional claro e
baseado em novos princípios de organização para a gestão compartilhada do uso da
água.
Segundo Tomaz (2001) Apud Silva (2010), descreve que o Brasil possui 12%
da água doce do mundo, porém mal distribuída. Em alguns estados do Brasil como
Alagoas, Paraíba, Pernambuco, Sergipe e Rio Grande do Norte a disponibilidade
hídrica per capita é insuficiente para atender a demanda necessária.
Segundo Telles (2013), quando se refere à distribuição em termos internos e
relativos às respectivas populações, a região hidrográfica do Amazonas dispõe de
71% dos recursos hídricos para apenas 4% da população do país, uma abundância
predominante. Por outro lado, a região hidrográfica do Paraná, com 32% da
população, dispõe de apenas 5%, e a região Costeira do Nordeste Oriental, com
20% da população conta com apenas 2% da vazão água.
22
Fonte: Adaptado de ANA (2002), Apud. VASCONCELOS, Leonardo Ferreira de. FERREIRA,
Osmar Mendes (2007).
Com o alto crescimento demográfico, o uso intensivo da água em processos
produtivos e a poluição gerada pelas atividades humanas, causaram significativas
transformações na área de recursos hídricos no país, mesmo em regiões úmidas.
Ainda que o volume hídrico seja constante a variação da população oscila, segundo
projeções da ANA (tabela 01),a demanda por água para o abastecimento público
crescerá 28% até o ano de 2025.
Mapa 01 - Regiões hidrográficas do Brasil - Regiões hidrográficas brasileiras e percentuais de Área (A), População (P) e Vazão média (Q) em relação ao país.
23
Tabela 01 - Demandas médias para Abastecimento Urbano
Demandas médias para a o abastecimento urbano
Ano Demanda por região Geográfica (m³/s) Total Brasil
Norte Nordeste Centro Oeste Sudeste Sul (m³/s)
2005 34 115 33 247 65 494
2015 45 136 39 275 75 570
2025 54 151 44 298 83 630
Fonte: Adaptado de ANA (2010, p. 24), Apud. PARÁ, Vera Lucia Da Silva,2014.
2.4 Recursos Hídricos No Mato Grosso
A Política Estadual de Recursos Hídricos - PERH aprovada em 05/11/1997 foi
formalizada através da Lei Estadual nº. 6.945 de 05 de novembro de 1997,que
direciona e define as ações para a Gestão de Recursos Hídricos no Estado de Mato
Grosso. Especificando as diretrizes básicas a serem seguidas pelo Estado para que
ocorra a efetiva implementação dos Instrumentos da Política de Recursos Hídricos,
desenvolveu-se o Plano Estadual de Recursos Hídricos; o Enquadramento dos
Corpos de Água em Classe, segundo os usos preponderantes da água; a Outorga
dos Direitos de Uso de Recursos Hídricos; a Cobrança pelo Uso dos Recursos
Hídricos; e o Sistema de Informações sobre Recursos Hídricos. Ademais, a Lei
também institui o Sistema Estadual de Recursos Hídricos.
Para gerir esse recurso o Estado, por meio da Secretaria de Estado do Meio
Ambiente (SEMA) e sua Superintendência de Recursos Hídricos, desenvolveram
uma série de atividades relacionadas à implementação dos instrumentos das
Políticas Nacional e Estadual de Recursos Hídricos. Mato Grosso foi dividido em 27
unidades de Gerenciamento Hídrico, aprovado pelo Conselho Estadual de Recursos
Hídricos – CEHIDRO, através da Resolução nº 05/2006 (SEMA, 2012).
O Sistema Estadual de Recursos Hídricos é composto por:
I - Conselho Estadual de Recursos Hídricos – CEHIDRO: órgão colegiado
com representantes do poder público e da sociedade civil;
24
II - Órgão Coordenador/Gestor da Política Estadual de Recursos Hídricos: que
é de responsabilidade da Secretaria de Estado do Meio Ambiente – SEMA e de
competência da Superintendência de Recursos Hídricos;
III - Comitês Estaduais de Bacias Hidrográficas - CBH: Órgão Colegiado com
Representantes do Poder Público e Sociedade Civil Organizada, assegurando a
participação dos Usuários de Águas da Bacia.
A região centro-oeste representa uma considerável relevância no cenário
hídrico nacional, dispondo de 15,7 % da água doce do País. No estado de Mato
Grosso, conforme mapa 1, está situado três nascentes de importantes bacias
hidrográficas: Amazônica, Alto Paraguai e Tocantins-Araguaia, com 19,6%, 65,7% e
14,7%, respectivamente, de sua extensão, inserida no território mato-grossense,
sendo o estado brasileiro que apresenta o maior valor de escoamento de águas por
ano, totalizando um volume de 522 km³/ano, demonstrando assim, o seu elevado
potencial hídrico (Ministério do Meio Ambiente/Secretaria de Recursos Hídricos –
MMA/SRH, 2007. Apud. Silva, G.2010).
Segundo a ANA (Atlas Brasil, 2010), em sua avaliação oferta/demanda o
registo é de que apenas 12 sedes municipais necessitam de novos mananciais para
garantia hídrica dos sistemas de abastecimento. Mais de um terço dos municípios
(44) requerem investimentos na ampliação dos sistemas de produção de água
existentes. Em função das baixas demandas, a grande maioria dos municípios (85
sedes urbanas,60% do total) apresenta condições satisfatórias de abastecimento até
2015.
A grande disponibilidade de água na região centro-oeste contribuiu para que
os habitantes a desenvolvessem a cultura de abundância e desperdícios,
considerando a água como um bem inesgotável. Porém existe o problema de má
distribuição dos recursos, somado à grande concentração de pessoas nos centros
urbanos, gerando zonas de escassez, além dos problemas relacionados à
contaminação das fontes de água.
25
Fonte: Hidrografia do Estado
de Mato Grosso e suas
principais bacias
Hidrográficas Amazônia,
Tocantins-Araguaia e
Paraguai. Fonte: SEPLAN-
MT apud. LEAL, Bruno
Luis,2013.
Mapa 02 - Regiões hidrográficas de Mato Grosso
26
2.5 Recursos hídricos em Várzea Grande
Várzea Grande é a segunda cidade mais populosa do estado de Mato
Grosso, a 7ª mais populosa do centro oeste e está em conurbação com Cuiabá, na
qual é separada pelo Rio Cuiabá. Pertence à Região Metropolitana do Vale do Rio
Cuiabá. Sua população estimada segundo IBGE (jul. 2014) é de aproximadamente
265.775 habitantes e uma extensão territorial (km²) de 1.048,21.
A cidade de Várzea Grande de acordo com a Köppen e Geiger apresenta
uma altitude de 248 m e o clima predominante é tropical quente semiúmido, com
temperatura média anual entre 32 e 22 graus Celsius, com média anual de 26.3ºC
com maiores intensidades nos meses de Janeiro, Fevereiro e Março. A pluviosidade
média anual é de 1173 mm. A umidade relativa do ar média anual é de 60%. Sua
hidrografia é a Grande Bacia da Prata, contribui com a Bacia do Rio Cuiabá estende-
se ao longo dos limites de Cuiabá, Santo Antônio do Leverger e Poconé, Rosário
Oeste até o Pantanal. (varzeagrande.mt.gov.br, out. 2014).
2.6 Problemáticas da Água
À água é essencial para sobrevivência e desenvolvimento do ser humano,
sua utilização está diretamente associada à qualidade e quantidade. Apesar de ser
considerada como uma dadivada natureza suas fontes de captação para uso estão
esgotando, seja por poluição ou esgotamento de aquíferos subterrâneos, a
gravidade desses problemas tem motivado um crescente debate e publicação sobre
os temas mais diversos. Segundo Machado (2004) a análise da problemática da
água está em diversos temas, indo das águas subterrâneas até a revisão de
dispositivos jurídicos sobre a questão das águas, passando pela calibração de
técnicas e medidas de vazão de rios e implicações da nova política das águas no
pacto federativo.
Assegurar a sustentabilidade dos recursos hídricos é provavelmente o maior
desafio do século XXI, por se tratar de um recurso natural de importância social,
política e econômica, equiparado ao petróleo e carvão nos últimos 150 anos, foi
necessário implantar medidas governamentais e sociais para regulamentar esse
27
recurso. No Brasil foi implantada a Lei Federal nº 9.433/97 que instituiu a Política
Nacional de Recursos Hídricos, criando o Sistema Nacional de Gerenciamento de
Recursos Hídricos, onde no Art. 1ºbaseia-se nos fundamentos de que a água é um
bem de domínio público e a água é um recurso natural limitado, dotado de valor
econômico.
Segundo Telles (2013) a problemática da escassez de água está situada em
vários continentes, segundos dados expressos na tabela 3. A média sugere que um
quarto da população africana padece com o estresse hídrico, entendido como sendo
de consumo de água superior aos recursos renováveis de água doce. Parte do Peru
e algumas regiões do México e da América Central também se encontram nesse
estado. Na China, Índia e Tailândia a situação é crítica. Kuwait, Emirados Árabes,
Ilhas Bahamas e Faixa de Gaza praticamente não têm mais água. Por outro lado,
Canadá, Rússia asiática, Guianas e Gabão têm uma média superior a 100.000 litros
de água por ano para cada habitante. Os países mais pobres em água estão
localizados em zonas áridas e insulares.
Tabela 02: Os países mais pobres de água.
País Disponibilidade m³/habitante/ano
Kuwait Praticamente zero
Malta 40
Catar 54
Bahamas 75
Arábia Saudita 105
Líbia 111
Bahrein 185
Jordânia 185
Cingapura 211
Emirados Árabes 279 Fonte: adaptado do livro Águas doces no Brasil: capital ecológico, uso e conservação (2006). Apud.
Telles (2013)
Em alguns países em desenvolvimento o dramático cenário de escassez atual
é evidenciado pela à má distribuição da água, o aumento elevado das demandas e a
degradação de fontes de águas potáveis, gerando graves implicações econômicas,
pois o avanço econômico depende da disponibilidade de níveis elevados de água
potável.
28
No Brasil grandes centros urbanos, como São Paulo e Recife já sofrem
escassez no abastecimento, não por falta de fontes, e sim por ser de má qualidade
para consumo, fabricação de bebidas e alimentos, essas duas cidades possuem
clima úmido e são “cortadas” por grandes rios, porém a problemática está em que
essas fontes não são mais adequadas para serem captadas, tratadas e distribuídas.
2.7. Água pluvial como recurso Hídrico.
O aproveitamento de água de chuva não pode receber o termo reúso de água
de chuva e nem chamado de reaproveitamento. O termo reúso é usado somente
para água que já foi utilizada pelo homem em lavagem de mãos, bacia sanitária,
lavagem de roupas, banhos, etc. Reaproveitamento é semelhante ao reúso,
significando que a agua de chuva já foi utilizada e, portanto, não está correto (Tomaz
2007).
A agua da chuva pode ser considerada como um recurso hídrico alternativo,
segundo a ANA, fontes alternativas são todas aquelas que não estão sobe
concessão do domínio público ou que não sofre cobranças pelo uso.
Á utilização da água de chuva em fins não potáveis visam diminuir o consumo
de águas tratadas, uma vez que os brasileiros desperdiçam em média 40% da água
tratada fornecida aos usuários. Cada pessoa necessita teoricamente de 40 litros de
água por dia, porém a média de consumo brasileira está em um gasto diário de 200
litros/dia.
A adoção da utilização da água de chuva em fins não potáveis seria uma
medida socioambiental tomada por parte dos governantes e população, que
diminuiria a demanda por águas tratadas, sendo possível uma vez que, 90% das
atividades humanas atuais poderiam ser realizadas através de águas captadas da
chuva, com uso em fins menos exigentes, como limpeza de piso, irrigação de jardins
e áreas verdes, utilização em descargas.
29
2.7.1 Históricos da coleta e Utilização da água de chuva
A coleta e utilização da água de chuva como sistemas individuais de
abastecimento é uma pratica utilizada a milhares de anos, segundo Tomaz (2003)
Apud Silva (2010), existem reservatórios escavados há 3.600 a.C. A Pedra Moabita,
uma das inscrições mais antigas do mundo, encontrada no Oriente Médio é datada
de 850 a.C. (figura 02) , onde o rei Mesha dos Moabitas sugere que cada casas
tenham sua captação de água de chuva.
Figura 02 - Pedra Moabita (830 aC):
Fonte: Plinio Tomaz (jul. 2007).
Segundo Tomaz (2003) Apud Lima e Machado, (2008), um dos exemplos
mais conhecidos é a fortaleza de Masada (aprox. 3000 a.C.) em Israel com dez
reservatórios escavados na rocha, com capacidade total de 40 milhões de litros.
Na América um dos exemplos mais antigos está situado no México, onde as
cisternas ainda existentes estão em uso. Suas utilizações datam de Antes da
chegada de Cristóvão Colombo à América (aprox. Séc. X). Segundo Silva (2010,
p.27) ao sul da cidade de Oxkutzcab, ao pé do monte Puuc, podem ser encontradas
cisternas com capacidade aproximada de 20.000 a 45.000 litros, chamadas de
Chultuna (figura 03), as cisternas eram escavadas no subsolo calcário e revestidas
com reboco impermeável, acima delas havia uma área de coleta de
aproximadamente100 a 200 m2, a agricultura e a água potável da população Maia,
que ali residiam eram baseadas no aproveitamento da água de chuva.
30
Figura 03 - Chultuns, cisternas em encostas com capacidade para 20.000 a 45.000l.
Fonte: Gnadlinger (2000), Apud. Silva (2010)
Segundo (OLIVEIRA, 2004) Apud Silva (2010), no Brasil o primeiro uso de
água de chuva se deu no Século XVII, em Santa Catarina, devido a construção das
Fortalezas de Florianópolis, situada na ilha de Ratones. Devido à falta de uma fonte
de água na região, foi construída uma cisterna que coletava água dos telhados. A
água era utilizada em diversos fins, inclusive para o consumo humano.
31
Figura 04 - Fortaleza de Ratones em Florianópolis
Fonte: Projeto Fortalezas multimídias, Apud Silva (2010)
A utilização da água de chuva desacelerou devido à implantação de novas
tecnologias de captação e distribuição de água, porém com a crescente escassez de
recursos hídricos e a simplicidade de implantação, essa prática está sendo inserida
como uma solução de problemas relacionados à deficiência de fontes de captação e
distribuição desses recursos.
Atualmente alguns países estão de adaptando e desenvolvendo novas
tecnologias para captação e utilização segura desse recurso, países como China,
Japão, Índia, Alemanha, Austrália, Estados Unidos e até mesmo alguns países da
África. Utilizando esse recurso em residências, indústrias, agricultura, por possuir
qualidade compatível a esse tipo de uso, se torna um meio simples e eficaz com a
finalidade de atenuar os problemas de escassez e integrar ao programa de gestão
ambiental.
Segundo (FENDRICH & OLIYNIK, 2002), Apud. Cardoso (2010), atualmente
no Japão, a coleta da água da chuva ocorre de forma bastante intensa e difundida,
32
em especial em Tóquio, que 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.
No Brasil inicialmente a intensificação do uso desse recurso foi à
aproximadamente 20 anos em regiões semiáridas do Nordeste, devido à falta de
água nos açudes, lagoas e nos rios, que são temporários naquela região, e a
salinidade das águas subterrâneas. A população desenvolveu com sucesso algumas
tecnologias para empregar esse recuso no seu próprio consumo, produção de
alimentos, consumo de animais.
Segundo (MONTOIA, 2008), Apud. Cardoso (2010), o Brasil conseguiu
construir mais de 100 mil cisternas, capazes de armazenar cerca de 1,5 bilhões de
litros de água, na região do semiárido brasileiro.
Atualmente segundo a (BELLA CALHA, 2008)Apud. Cardoso (2010),até
mesmo na região Sul do país foi implantado, sistemas de captação e utilização de
chuva, em Blumenau, localizada no estado de Santa Catarina, foi instalado sistema
de aproveitamento de água pluvial em um hotel com 569,50 m2 (metro 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.
2.7.2 Normas para Aproveitamento de Água de Chuva
De acordo com o Código de águas – Decreto 24.643/1934- artigo 103-As
águas pluviais pertencem ao dono do prédio onde caírem diretamente, podendo o
33
mesmo dispor delas à vontade, salvo existindo direito em contrário. Mesmo sendo
estabelecida a Lei 9433/97 não houve modificação das regras acima.
Para utilização de água de chuva a norma vigente é a ABNT NBR
15527:2007. Água de chuva - Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para
fins não potáveis - Requisitos.
Após o tratamento adequado a água pode ser utilizada em:
Descargas em bacias sanitárias,
Irrigação de gramados e plantas ornamentais,
Lavagem de veículos,
Limpeza de calçadas e ruas,
Limpeza de pátios,
Espelhos d'água e usos industriais
A água a ser utilizada segundo NBR 15527:2007 item 3.1,é resultante de
precipitação atmosférica, coletada em coberturas, telhados, onde não haja
circulação de pessoas, veículos ou animais.
No dimensionamento do reservatório a área de captação deve ser dimensionada
em metros quadrado, projetada na horizontal da superfície impermeável da
cobertura, levando em consideração o coeficiente de escoamento superficial, o
coeficiente de Runoff, que representa a relação entre o volume total de escoamento
superficial e o volume total precipitado, variando conforme a superfície. Podendo ter
ou não conexão cruzada. Conexão cruzada é qualquer ligação física através de
peça, dispositivo ou outro arranjo que conecte duas tubulações das quais uma
conduz água potável e a outra água de qualidade desconhecida ou não potável.
São necessários os dados da demanda: consumo médio (mensal ou diário) a ser
atendido com fins não potáveis, o escoamento inicial da água proveniente da área
de captação deve ser descartada por carregar poeira, fuligem, folhas, galhos e
detritos, se necessário utilizar uma fonte alternativa de água para complementar o
reservatório de água de chuva.
34
2.7.3 Principais Componentes do sistema de Captação da Água de Chuva
O sistema de aproveitamento da água da chuva pode ser considerado como
um sistema descentralizado de suprimento de água, cujo objetivo é de conservar os
recursos hídricos, reduzindo o consumo de água potável. Esses sistemas captam a
água da chuva que cai sobre superfícies, direcionando-as a reservatórios de
armazenamento para posterior utilização (Lima e Machado, 2008).
Segundo Tomaz (2005) o sistema de captação de água de chuva para
utilização humana, é constituída pelos seguintes componentes: área de captação,
calha e condutores, by pass, peneira e filtro, reservatório e extravasor.
Área de captação: a área de captação é representada por telhados das
residências ou indústrias, Os telhados para coleta da água da chuva podem ser de
telha cerâmica, de fibrocimento, de zinco, de aço galvanizado, de plástico, de vidro,
de acrílico, ou mesmo, de concreto armado ou manta asfáltica, a quantidade de
água de chuva que pode ser armazenada está diretamente relacionada da área de
coleta disponível, da precipitação atmosférica do local e do coeficiente de
escoamento superficial (Runoff).
Calha e Condutores: calhas e condutores tem a função de recolher a água
da chuva e transportar a água da chuva do telhado até o sistema de
armazenamento. Geralmente são fabricados em PVC ou material metálico.
By Pass: Devido a maior parte de contaminação no telhado ser conduzido
nos primeiros instantes de chuva, está água deverá ser desprezada e jogada fora,
Segundo NBR 15527:2007, o recomendado é o descarte de 2 mm da precipitação
inicial. O sistema by pass, desvia essa água para fora do reservatório seu
funcionamento pode ser manual, porém o recomendado é um sistema automático
por meio de dispositivos de autolimpeza.
Peneira e Filtro: As peneiras e filtro possuem telas com diâmetros variando
entre 0,20 e 0,10mm, com a finalidade de reter os materiais suspensos. Os
micróbios e contaminantes químicos não são eliminados por esses dispositivos.
35
Reservatório: Os reservatórios de água de chuva são considerados como o
mais importante do sistema de utilização de água de chuva, pode ser enterrado,
semienterrados, apoiados sobre o solo ou elevados. Ao realizar o seu
dimensionamento os seguintes critérios devem ser analisados: custos totais de
implantação, demanda de água, áreas de captação, regime pluviométrico e
confiabilidade requerida para o sistema, levando em consideração as exigências
mínimas da norma: extravasor, dispositivo de esgotamento, cobertura, inspeção,
ventilação e segurança. Esses reservatórios podem ser construídos de diferentes
materiais, como concreto armado, alvenaria, fibra de vidro, aço, polietileno, entre
outros.
A figura 05 esquematiza um sistema de captação e utilização da água de
chuva com distribuição por gravidade. A figura 06 esquematiza um sistema de
captação e distribuição da água de chuva por pressurização. Para o residencial
esmeralda será analisado o sistema de captação e distribuição esquematizado na
figura 6.
Figura 05 – Abastecimento feito através de gravidade.
Fonte: Ecoracional, 2012. Apud. Lavratti, 2014.
36
Descrição do Sistema:
A - calhas e tubos.
B - entrada de água de chuva no filtro.
C - saída para rede pluvial.
D - ligação de água potável.
E - água de chuva para utilização não potável.
1 – filtro.
2 - sifão ladrão.
3 - freio d’água.
4 - Conjunto flutuante de sucção.
5 - sistema automático de realimentação (S.A.R).
Figura 06 – Abastecimento feito através de rede pressurizada.
Fonte: Ecoracional, 2012. Apud. Lavratti, 2014.
37
Descrição do Sistema:
A - calhas e tubos.
B - entrada de água de chuva no filtro.
C - saída para rede pluvial.
D - ligação de água potável.
E - água de chuva para utilização não potável.
1 - filtro
2 - cisterna integrável
3 - sifão ladrão
4 - freio d’água
5 - bomba de recalque submersível
6 - conjunto flutuante de sucção
7 - sistema automático de realimentação (S.A.R)
8 – pressostato
2.7.4 Métodos para dimensionamentos de reservatórios
Para o dimensionamento de reservatório existem vários modelos, segundo a
NBR 15.527/2007 os métodos são: método de Rippl, método de simulação de
Monte Carlo, método Azevedo Neto, método prático alemão, método prático
inglês, método prático australiano.
Método de Rippl: O método de Rippl utiliza uma série histórica da
precipitação mensal. A precipitação é transformada em vazões que serão destinadas
ao reservatório.
As demandas do método de Rippl podem ser constantes ou variáveis, para
chuvas mensais ou variáveis, apresentado por meio de diagrama de massa. Para
cálculo é utilizada a seguinte equação:
Segundo NBR 15.527/2007 o dimensionamento é realizado através da
fórmula:
38
S (I) =D(I) -Q (I)
Q (I) = C x precipitação da chuva(I) x área de captação
V= ∑ S (I), somente para valores S (t)>0
Sendo que: ∑ D(I)<∑ Q(I)
Onde:
S (I) é o volume de água no reservatório no tempo t;
Q (I) é o volume de chuva aproveitável no tempo t;
D (I) é a demanda ou consumo no tempo t;
V é o volume do reservatório;
C é o coeficiente de escoamento superficial.
Método da simulação: Segundo NBR 15.527/2007 o dimensionamento é
realizado para um determinado mês, aplica-se a equação da continuidade a um
reservatório finito:
S (t) = Q (t) + S (t-1) – D (t)
Q (t) = C x precipitação da chuva (t) x área de captação
Sendo que: 0 ≤ S (t) ≤ V
Onde:
S (t) é o volume de água no reservatório no tempo t;
S (t-1) é o volume de água no reservatório no tempo t – 1;
Q(t) é o volume de chuva no tempo t;
D (t) é o consumo ou demanda no tempo t;
V é o volume do reservatório fixado;
C é o coeficiente de escoamento superficial.
39
Para este método duas hipóteses devem ser feitas, o reservatório está cheio
no início da contagem do tempo “t”, os dados históricos são representativos para as
condições futuras. Tomaz (2012).
Método prático do professor Azevedo Neto. Segundo NBR 15.527/2007:
V = 0,042 x P x A x T
Onde:
P é a precipitação média anual, em milímetros;
T é o número de meses de pouca chuva ou seca;
A é a área de coleta, em metros quadrados;
V é o volume de água aproveitável e o volume de água do reservatório, em
litros.
Método prático alemão. Segundo NBR 15.527/2007, trata-se de um método
empírico onde se toma o menor valor do volume do reservatório; 6% do volume
anual de consumo ou 6% do volume anual de precipitação aproveitável.
V adotado= mín. (V; D) x 0,06
Sendo:
V é o volume aproveitável de água de chuva anual, em litros;
D é a demanda anual da água não potável, em litros;
V adotado é o volume de água do reservatório, em litros.
Método prático inglês. Segundo NBR 15.527/ 2007 :
V = 0,05 x P x A
Onde:
P é a precipitação média anual, em milímetros;
A é a área de coleta, em metros quadrados;
40
V é o volume de água aproveitável e o volume de água da cisterna, em litros.
Método prático australiano. Segundo NBR 15.527/2007:
O volume de chuva é obtido pela seguinte equação:
Q= A x C x (P – I)
Onde:
C é o coeficiente de escoamento superficial, geralmente 0,80;
P é a precipitação média mensal, em milímetros;
I é a interceptação da água que molha as superfícies e perdas por
evaporação, geralmente 2 mm;
A é a área de coleta, em metros quadrados;
Q é o volume mensal produzindo pela chuva, em metros cúbicos.
O cálculo do volume do reservatório é realizado por tentativas, até que sejam
utilizados valores otimizados de confiança e volume do reservatório.
Vt = Vt-1 + Qt – Dt
Onde:
Qt é o volume mensal produzido pela chuva no mês t;
Vt é o volume de água que está no tanque no fim do mês t, em metros
cúbicos;
Vt-1 é o volume de água que está no tanque no início do mês t, em metros
cúbicos;
Dt é a demanda mensal, em metros cúbicos;
Nota: para o primeiro mês consideramos o reservatório vazio.
Quando (Vt-1 + Qt – D) < 0, então o Vt = 0.
O volume do tanque escolhido será em metros cúbicos.
41
3. MATERIAIS E MÉTODOS
A metodologia utilizada nesse estudo foi através de Revisão bibliográfica de
métodos e normas de dimensionamento de reservatório, calhas, e tubulações
verticais e horizontais, estudo em campo das características do residencial e
consumo de água.
Para o desenvolvimento do trabalho o estudo foi dividido em etapas:
Etapa 1: Caracterização do Residencial;
Etapa 2: Dimensionamento de Reservatório, Calha, Condutores Horizontais e
Condutores Verticais;
Etapa 3: Estudo do Custo de implantação e Viabilidade econômica.
42
3.1 Localização do Residencial em Estudo
Localizado na Rodovia Mário Andreazza, S/N, Bairro Guarita, Várzea Grande/
MT. Há uma distância de 6,7 km da Unic, campus Barão de Melgaço, conforme
figura 07.
Figura 07 - Localização do condomínio em estudo:
Fonte: maps.google.com(2014).
3.2 Caracterização do Condomínio em estudo
Conforme projeto em anexo o condomínio em estudo é o Condomínio 1.
O residencial é composto por 472 unidades habitacionais.
Área total do condomínio: 298.155,79 m²
Área total Construído: 69.652,18 m²
Área total Permeável: 102.874,73 m² (34,50%)
Distribuído em unidades habitacionais com dois tipos Arquitetônicos:
Cozinha americana, dois quartos e um banheiro, com área construída de 45,27 m²;
Cozinha americana, três quartos e dois banheiros, com área construída de 57,66 m²;
43
Possuindo também:
Portaria, área construída de 11,08 m².
Administração, área construída de 12,81 m².
Salão de Festa, área construída de 113, 85 m².
Duas churrasqueiras cobertas, área construída de 21,00 m²/ cada.
Lixeira coberta, área de 18,97 m².
Duas quadras Poliesportiva descoberta, área construída de 169,63 m².
A unidade do residencial em estudo é o Salão de Festa modelo 3:
Área total da unidade: 113,85 m²
Área interna:
Dois ambientes sociais com área de: 38,25 m²/ cada.
Duas copas com área de: 6,80 m2/ cada.
Dois banheiros com área de: 3,48 m²/ cada.
Tipo Piso: Cerâmico na copa, ambientes sociais e banheiros.
Revestimento: Nas alvenarias da copa, com azulejo a 1,50 m de altura na
copa e banheiro nas paredes hidráulicas.
Reboco interno e externo, com pintura PVA, internamente a tinta utilizada é
tinta Látex amarela e externamente textura.
Forro: laje de concreto em todos os ambientes.
Tipo Cobertura (telhado): Telha cerâmica ondulada
Tipo de esquadrias:
Janela 2 folhas móveis branca, vidro liso incolor com 1,50 de largura, 1,20 de altura,
0,90 de peitoril.
44
Porta móvel branca com2 folhas, vidro liso incolor com 1,80 de largura, 2,10 de
altura.
Pé – direito do banheiro e da área social: 3,25 m de altura
Passeio no entorno do ambiente: 0,30 m de largura
3.3 Dados Pluviométricos Da Região De Várzea Grande
Os dados pluviométricos da região de acordo com Lavratti (2014) são
referentes ao mês de maio a dezembro de 2009, devido a estação de coleta estar
fechada nos meses de janeiro a abril. Os dados de 2010 a 2013 correspondem aos
dozes meses do ano, somando no total de 56 meses. Utilizando a equação abaixo
se obteve a média anual simples desse período.
Os dados de 2009 foram retirados somente de maio até dezembro, pois de janeiro a
abril a estação estava fechada.
M.m. =
Onde:
M.m.= média mensal
N= número de meses
Tabela 03 - Quantidade de chuva em mm no período de 5 anos em Várzea Grande-MT/ Ano
Ano Chuva (mm) Média mensal
(mm)
2009 926,40 115,80
2010 1580,02 131,67
2011 1662,04 138,50
2012 1670,07 139,17
2013 1530,04 127,50 Fonte: PADILHA, M. (2014), Apud. LAVRATTI (2014).
45
3.4 Dimensionamento da área de Contribuição
Para o dimensionamento da área de contribuição utilizou as dimensões do projeto
arquitetônico.
Por se tratar de uma cobertura de telhado dividido em quatro águas, utilizou-se uma
“água” em forma de triangulo e uma “água” na forma de trapézio.
Para superfícies planas inclinadas utilizou-se a área plana, segundo a fórmula
abaixo.
Sendo
A = área planado telhado
3.5 Dimensionamento do volume de água captado
Para o dimensionamento o volume de água de chuva aproveitável, será
levando em consideração o número N, onde segundo Mullins (2008) Apud. Lavratti
(2014), pode ser adotado de 0,5 à 0,9. Para cálculo do volume necessário para
escolha do reservatório será utilizado equação segundo NBR 15.527/2007, onde:
V = P x A x C x η fator de captação
V é o volume anual, mensal ou diário de água de chuva aproveitável;
P é a precipitação média anual, mensal ou diária.
Tabela04– Coeficiente de Runoff sugestão da Norma:
MATERIAL COEFICIENTE DE RUNOFF
Telhas cerâmicas 0,8 a 0,9
Telhas esmaltadas 0,9 a 0,95
Telhas corrugadas de metal 0,8 a 0,9
Cimento amianto 0,8 a 0,9
Plástico, pvc 0,9 a 0,95 Fonte: Aula UFG prof. Heber Martins de Paula, 2012. Apud Lavratti (2014).
46
3.6 Dimensionamento De Calhas, Condutores Verticais E Horizontais
3.6.1 Calha
A Calha é um canal moldado destinado a recolher a água da chuva que corre
dos telhados. No estudo do caso do estudo apresentado irá coletar a água do
telhado e leva até um reservatório.
No estudo o tipo de calha apresentado será de PVC para captação da água
de chuva e levar até o reservatório.
Para o dimensionamento da vazão, será utilizado o método de Manning -
Strickler. Será necessário o coeficiente de rugosidade.
Bomba d'àgua elétrica submersível monofásica ½ R$ 219,00
Tubulação para 72,5 m R$ 570,44
Conexões R$ 114,10
Caixa d'Água de Polietileno Plus 310L Azul
Permatex R$ 139,90
TOTAL R$ 3.041,37
62
Tabela 17 – Estimativa do valor de implantação 3
PRODUTOS PREÇOS
Kit de captação de água de chuva Ecoracional R$1650,0
Tanque de Polietileno 1000L Azul Permatex R$ 459,90
Mão de obra R$ /m² R$ 587,58
Bomba d'àgua elétrica submersível monofásica ½ R$ 219,00
Tubulação para 72,5 m R$ 570,44
Conexões R$ 114,10
Caixa d'Água de Polietileno Plus 310L Azul
Permatex R$ 139,90
TOTAL R$ 2.740,92
Tabela 18 – Estimativa do valor de implantação 4
PRODUTOS PREÇOS
kit de captação de água de chuva empresa Mais
Construção R$ 801,45
Tanque de Polietileno 1000L Azul Permatex R$ 459,90
Mão de obra R$ /m² R$ 587,58
Bomba d'àgua elétrica submersível monofásica ½ R$ 219,00
Tubulação para 72,5 m R$ 570,44
Conexões R$ 114,10
Caixa d'Água de Polietileno Plus 310L Azul
Permatex R$ 139,90
TOTAL R$ 3.072,37
4.8 Análise da viabilidade econômica da implantação do sistema de captação
O macro consumo gasto pelo condomínio, conforme figura 3.2 apenas com
água potável no mês de maio é de R$ 2.214,96, esse consumo é referente
condomínio como um todo, áreas comuns e habitações. Tomando esse mês como
referência em um período de um ano o gasto será de aproximadamente R$
26.579,52. A quantidade de água utilizada por todo o condomínio no mês de maio foi
63
de 577 m³, tomando esse mês como referência em um período de um ano o
consumo total será de aproximadamente 6.924 m³. Porém nesse estudo foi avaliado
apenas o micro consumo, que compreende apenas o gasto com as áreas comuns
do condomínio.
O residencial compreende em 472 unidades habitacionais, contendo 236
unidades com 5 habitantes e 236 unidades com 4 habitantes, considerando um
consumo médio diário de 150 l/ pessoa por dia, o consumo médio diário é de
177.000,0 l/ dia ou 177 m³para as unidades com 5 habitantes e 141.600,0 l/ dia ou
141.6 m³ para as unidades com 4 habitantes. Porém no período da leitura do
hidrômetro pela concessionaria DAE, havia apenas 25 unidades com moradores, 15
unidades com 5 habitantes e 10 unidades com 4 habitantes, com um consumo
médio de 180 m³/ mês para unidades de 4 habitantes, 337,5 m³/ mês para as
unidades de 5 habitantes, somando um consumo total de 517,5m³ para as
residências e apenas 59,5 m³ gasto nas áreas comuns.
O valor cobrado pelo m³ de água tratada pela concessionaria DAE é de
aproximadamente R$ 3,83 reais. O valor gasto apenas nas áreas comuns do
condomínio é de aproximadamente R$ 227,89 reais.
A água de chuva captada poderia ser utilizada nas bacias sanitárias, torneira
de jardim ou lavagem em geral no do salão de festa, administração, portaria,
churrasqueira e quadra esportiva. A quantidade aproximada de água que poderia ser
economizada pelo sistema de coleta de água pluvial mensal é de aproximadamente:
Salão de festa: Considerando a utilização do salão de festa3 vezes por
semana, com o uso de 12 vezes mensal, o gasto com a bacia sanitária
possui média de 112,5 l/ dia de utilização. O total mensal de consumo é de
1350 litros. O consumo com lavagem e limpeza geral é aproximadamente 15
l/ dia, considerando que a sua utilização se dê quatro vezes por semana, um
total de doze vezes por mês, o consumo total mensal é de 180 litros.
Consumo total mensal de 1.530,0 litros.
Portaria: Considerando a utilização da portaria de possuir uso total mensal de
30 dias, o gasto com a bacia sanitária possui média de 27 l/ dia de utilização
o total de consumo é de 810 l/ mês. O consumo com lavagem e limpeza geral
64
é de 15l/ dia, considerando que a sua utilização se de por vinte e quatro dias
mensais o consumo médio é o equivalente a 360l/ mês. Consumo mensal de
1170 litros.
Administração: Considerando a utilização 6 vezes por semana, com o uso
mensal de 24 dias, o gasto com a bacia sanitária possui média de 13,5 l/ dia
de utilização o total de consumo é de 324 l/ mês. O consumo com lavagem e
limpeza geral é de 15l/ dia, considerando que a sua utilização se de por vinte
e quatro dias mensais o consumo médio é o equivalente a 360l/ mês.
Consumo mensal de 684 litros.
Churrasqueira: O consumo com lavagem e limpeza geral é aproximadamente
15 l/ dia, considerando que a sua utilização se dê quatro vezes por semana,
um total de dezesseis vezes por mês, o consumo total mensal é de 240 litros.
Por se tratar de duas churrasqueiras o consumo mensal é de 480 litros.
Quadras Poliesportivas: O consumo com lavagem e limpeza geral é
aproximadamente 848,15 l/dia, considerando que a sua utilização se dê
quatro vezes por mês, o consumo total mensal é de 3.392,6 litros mensal. Por
se tratar de quadras poliesportivas o consumo mensal é de 6.785,2 litros.
O consumo total seria de aproximadamente 10.649,2l/ mês, o equivalente a
10,6492 m³/ mês. O valor economizado pelo condomínio seria de aproximadamente
R$40,78reais por mês, considerando que o sistema funcione durante seis meses, o
economizado pelo condomínio seria de R$244,71 reais.
Período de retorno (PR): Para saber o período de retorno mais viável foi
analisado o orçamento de menor valor, considerando o consumo provável de um
ano.
O período de retorno financeiro sugere que seriam necessários mais de onze
anos, porém em nesse período o condomínio deixaria de utilizar 1.426,9928m³ de
água fornecida pelo abastecimento público.
65
Ao relacionar a viabilidade apenas do ponto de vista financeiro, em curto
prazo o sistema se torna inviável, porém se torna coerente do ponto de vista
ambiental, pois a preservação dos recursos hídricos garante água de boa qualidade
para futuras gerações.
66
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Através desse estudo foi estimado o custo de instalação do sistema de
captação de água, utilizando estruturas já existentes na edificação. Por se tratar de
ambientes que não possuem um consumo de água elevado o período de retorno do
valor para implantação do sistema é longo.
Para o embasamento da viabilidade econômica de coleta e aproveitamento de
água de chuva houve a necessidade de se obter a média da precipitação mensal em
Várzea Grande, dimensionamento das áreas coletoras, cálculo do volume de água
captado e volume do reservatório, estabelecimento da média do consumo provável
nas áreas comuns, estudos dos materiais e custo de implantação do sistema de
captação e utilização de água de chuva.
Com uma área coletora de 73,17 m² e precipitação média de 139,17mm/ mês
o volume de água captado é de V = 8.24907m³/ mês, durante período de maior
precipitação, sendo assim, o volume médio diário é aproximadamente 276,469l/dia.
A estimativa é de um período de armazenamento de três dias o volume total seria de
aproximadamente 829,407 litros. Para o armazenamento da água utilizaria uma
cisterna de aproximadamente 1000 litros.
Foi considerado um período de chuva de 6 meses, dessa forma considerando
a situação menos favorável.
Utilizando um reservatório de 1000 litros, desenvolveu - se quatro estimativas
de custo, sendo a mais econômica de R$ 2.740,92.
O consumo total do condomínio seria de aproximadamente 10.649,2l/ mês,
segundo parâmetros da ABNT NBR 5626:1998. O valor economizado pelo
condomínio seria de aproximadamente R$ 40,78reais por mês, considerando que o
sistema funcione durante seis meses, o economizado pelo condomínio seria de
R$244,71 reais.
O período de retorno mais viável foi analisado o orçamento de menor valor,
considerando o consumo provável de um ano, resultando em 11 anos e 2 meses.
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Nesse período o condomínio deixaria de utilizar 1.426,9928m³ de água fornecida
pelo abastecimento público.
Ao propor um sistema de captação de água, existe o desafio de encontrar um
sistema que adéque ao consumo de forma econômica e viável em qualquer época
do ano. Porém apesar do estudo constatar como inviável economicamente à curto
prazo o sistema surge como uma alternativa que visa diminuir o consumo de águas
tratadas e prioriza o seu uso em fins que necessitam de água potável.
O uso de água de chuva não substitui definitivamente o abastecimento
público, uma vez que esse deve ser relacionado à qualidade da água para tal
proposta, mas proporciona uma redução no consumo. Reter e utilizar água de chuva
são uma proposta coerente no ponto de vista ambienta, visando a preservação de
mananciais e aquíferos que são utilizados como fontes para abastecimento público.
É importante evidenciar que o potencial de recursos hídricos esta diretamente
relacionada ao crescimento econômico e social de uma região, apesar de nos dias
atuais a região não sofrer estresse hídrico o uso de forma racional e consciente
garante que as futuras gerações disponham desse recurso, pois à medida que a
população aumenta o consumo de água potável também aumenta.
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