COLD WATER BUILDING PROJECT: SIZING USING THE EXCEL TOOL
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.10210065
Ângelo Yury Pereira de Souza1
Madson Brito Santos2
Tyago Ricardo da Silva3
Natália de Souza Neves4
RESUMO – A presente produção é artigo científico cuja temática é um projeto predial de água fria utilizando o Excel para efetuar o dimensionamento do mesmo. O processo de dimensionamento de instalações hidráulicas é uma tarefa multifacetada que envolve uma série de etapas, incluindo a determinação do comprimento das tubulações, a escolha dos tipos de conexões, o cálculo do desnível entre a saída do reservatório e os pontos finais e a avaliação das vazões necessárias. No entanto, a complexidade dessas verificações pode, por vezes, limitar a produtividade dos profissionais envolvidos nesse trabalho. Diante desse desafio, muitos profissionais começam a buscar ferramentas que possam unir eficiência, precisão e, não menos importante, baixo custo. É nesse contexto que este artigo se concentra em apresentar uma solução: o desenvolvimento de uma planilha no programa Excel. O Excel é amplamente difundido e utilizado por profissionais em diversas áreas, tornando-se uma escolha lógica para abordar esse problema. Essa planilha, cuidadosamente elaborada, pode oferecer uma série de benefícios aos profissionais envolvidos no dimensionamento de instalações hidráulicas. Ela permite a automação de cálculos complexos, facilitando a obtenção de resultados precisos de forma eficiente. Além disso, oferece a flexibilidade de personalização de acordo com as necessidades específicas de cada projeto, economizando tempo e esforço. Em resumo, a busca por ferramentas que aprimorem a produtividade, garanta resultados precisos e mantenham os custos sob controle levou à criação desta planilha no Excel, uma solução acessível e eficaz que atende às necessidades dos profissionais que lidam com o dimensionamento de instalações hidráulicas. Com essa ferramenta, eles podem enfrentar os desafios complexos desse campo de forma mais eficiente e confiável.
Palavras-chave: Dimensionamento. Excel. Projeto predial de água fria.
1 INTRODUÇÃO
A instalação predial que faz uso de água fria, ou seja, temperatura ambiente, é o conjunto de tubulações, equipamentos, reservatórios e dispositivos, destinados ao abastecimento dos aparelhos e pontos de utilização de água de uma dada edificação, em quantidade suficiente, mantendo assim a qualidade da água fornecida pelo sistema de abastecimento local, seja ele próprio ou terceirizado. Na engenharia civil, todo projeto de instalação de água fria terá, no mínimo, quatro etapas: concepção, demanda, dimensionamento e execução.
Com o advento e proliferação de tecnologias, principalmente a 4.0 – essa é uma evolução dos sistemas produtivos industriais. Ela incorpora tecnologias como inteligência artificial, computação em nuvem, robótica, análise de dados e a internet das coisas, tudo de forma integrada –, a incorporação e uso de softwares é uma prática cada vez mais presente e essencial na elaboração de projetos complementares de engenharia, abrangendo diversas disciplinas. Independentemente da área específica, é comum que tais projetos requeiram o uso de softwares especializados para análises e verificações de diversos aspectos.
Silva (2019), ressalta que essas ferramentas tecnológicas são meticulosamente desenvolvidas para servirem como valiosos auxiliares aos engenheiros ao longo de todo o ciclo de projeto. Elas desempenham um papel crucial desde a fase inicial e conceitual até a etapa final de verificação. As principais funcionalidades desses softwares incluem a capacidade de realizar cálculos complexos, otimizar o design de sistemas e estruturas, além de assegurar o cumprimento de normas e regulamentações específicas aplicáveis a cada área de engenharia.
O emprego de softwares tem a capacidade de oferecer uma ampla gama de benefícios, como economia de tempo e recursos, aprimoramento da precisão e confiabilidade dos resultados, a possibilidade de realizar simulações e testes de protótipos virtuais, o que reduz custos e riscos associados a projetos físicos.
Dessa maneira, visando satisfazer todas essas premissas, foi dado o primeiro passo na concepção de uma ferramenta de custo reduzido, a qual demonstra clareza nos resultados.
Sabendo dessa realidade, a problemática proposta foi: como utilizar a ferramenta (Excel) no processo de dimensionamento de um projeto de predial de água fria?
A presente produção tem como objetivo geral demonstrar a eficiência e benefícios do uso da ferramenta Excel no processo de dimensionamento de um projeto predial de água fria. Tem como objetivos específicos, aplicar os parâmetros de dimensionamento predial de água fria considerando a NBR 5626, apresentar o formulário do passo a passo para o dimensionamento hidráulico predial de água fria e aplicar os parâmetros e o formulário de dimensionamento no desenvolvimento de uma planilha de cálculo para estrutura predial de água fria.
Este trabalho apresenta de que maneira a ferramenta Excel pode ser empregada para o desenvolvimento e dimensionamento de projetos na engenharia civil.
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Consumo de água fria
Para se estabelecer o consumo de água diário de uma edificação deve-se saber a destinação e sua finalidade. De acordo com Macintyre (2016), o consumo médio de água cresce com a importância da população a qual está abordando e varia com o clima, o grau de civilização e os costumes locais.
Geralmente é adotado um valor de 200 Litros por habitante por dia e, conforme Macintyre (2016) explica, este número é dividido da seguinte maneira:
- 100 L para uso doméstico, sendo 50 L para asseio pessoal, 15 L para bebida e cozinha, 20 L para banheiro e 15 L para lavagem de casa e roupa;
- 50 L para uso no local de trabalho;
- 25 L para usos diversos, como restaurantes e locais de lazer;
- 25 L para perdas
Se o sistema de abastecimento for indireto ou misto haverá a presença de um reservatório que a partir dele a água será encaminhada aos aparelhos de consumo. A capacidade de um reservatório depende do consumo médio diário.
Assim é correto afirmar que
Regem-se pela NBR 5626/88 – Instalações Prediais de Água Fria, a qual fixa as condições mínimas e as exigências referentes ao projeto, execução e manutenção destas instalações, de modo a atender a higiene (garantia de potabilidade), a segurança e o conforto dos usuários e a economia das instalações (BOTELHO, 2014, p. 17).
Mas antes de tudo é preciso demonstrar uma base sólida sobre alguns conceitos presentes na hidráulica, como por exemplo o conceito de peso relativo, a NBR 5626 que trata sobre os dimensionamentos de instalações prediais de água fria considera que os pesos são números tabela dos usados para definir a demanda de cada peça de utilização e o somatório desses números são usados no cálculo da vazão. Outro conceito que precisa ser frisado é da altura geométrica e pressão, a altura é referente ao nível da água no reservatório e o ponto mais alto de utilização, como o chuveiro e no caso da pressão na tubulação ela é dada por m.c.a, ou seja, metros por coluna d’água.
2.2 Ferramentas computacionais
Segundo o artigo “Aplicação de software em engenharia civil” publicado na Revista de Engenharia Civil em 2022, “o uso de software em engenharia civil tem se tornado cada vez mais comum nas últimas décadas. Isso ocorre devido ao desenvolvimento de novos softwares cada vez mais poderosos e versáteis, bem como à crescente demanda por projetos de engenharia civil mais eficientes e precisos.”
As ferramentas computacionais desempenham um papel crucial na Engenharia, capacitando os engenheiros a realizar tarefas complexas, melhorar a precisão, acelerar o desenvolvimento de projetos e promover a inovação em várias disciplinas de engenharia. A capacidade de modelagem, simulação e análise de dados oferecida por essas ferramentas é essencial para enfrentar os desafios contemporâneos e criar soluções eficazes (BORGES, 2012).
De acordo com o livro “Inteligência Artificial na Educação Básica” (2022), de autoria de Adriana Cardoso, Luiz Fernando Gomes e Ana Paula Gomes, “ferramentas computacionais são programas de computador que são usados para realizar tarefas específicas”. Elas podem ser usadas para automatizar tarefas, melhorar a eficiência ou aumentar a produtividade.
As ferramentas computacionais são programas computacionais que podem ser classificadas de acordo com o seu propósito, o seu nível de complexidade ou o seu público-alvo.
A engenharia civil é uma área da engenharia que se concentra no projeto, construção e manutenção de infraestruturas, como edifícios, pontes, estradas e barragens. Os engenheiros civis usam uma ampla gama de ferramentas e técnicas para realizar seu trabalho, incluindo software de computador (BORGES, 2012).
O software desempenha um papel cada vez mais importante na engenharia civil. Ele pode ser usado para:
- Modelagem e simulação: o software de modelagem e simulação pode ser usado para criar modelos 3D de estruturas e sistemas. Isso permite aos engenheiros visualizar e analisar o comportamento de estruturas e sistemas antes de serem construídos.
- Cálculo e dimensionamento: o software de cálculo e dimensionamento pode ser usado para calcular as forças e deformações em estruturas e sistemas. Isso ajuda os engenheiros a garantir que as estruturas sejam seguras e duráveis.
- Gestão de projetos: o software de gestão de projetos pode ser usado para gerenciar os recursos e as tarefas de um projeto de engenharia civil. Isso ajuda os engenheiros a garantir que os projetos sejam concluídos no prazo e dentro do orçamento.
Alguns dos softwares de engenharia civil mais populares incluem:
- Revit: Um software de modelagem de informações de construção (BIM) que pode ser usado para criar modelos 3D de edifícios.
- AutoCAD: Um software de desenho assistido por computador (CAD) que pode ser usado para criar desenhos técnicos.
- Sap2000: Um software de análise estrutural que pode ser usado para calcular as forças e deformações em estruturas.
- BIM 360: Um conjunto de ferramentas de colaboração BIM que pode ser usado para compartilhar informações entre equipes de projeto.
- Microsoft Office: Um conjunto de ferramentas de produtividade que inclui Word, Excel, PowerPoint e Outlook.
- Ftool: ferramentas para análise estrutural bidimensional.
A utilização de softwares na engenharia civil oferece uma série de benefícios, incluindo:
- Aumento da produtividade: O software pode ajudar os engenheiros a trabalharem mais rapidamente e com mais eficiência.
- Melhora da precisão: O software pode ajudar os engenheiros a evitar erros e garantir que os projetos sejam seguros e duráveis.
- Redução dos custos: O software pode ajudar os engenheiros a reduzir os custos de projeto e construção.
À medida que a tecnologia continua a evoluir, é provável que o papel do software na engenharia civil continue a crescer. Os engenheiros civis do futuro precisarão estar familiarizados com uma ampla gama de softwares para poderem realizar seu trabalho com eficiência e eficácia (BORGES, 2012).
O século XXI testemunhou uma transformação notável na maneira como a engenharia é concebida e realizada, impulsionada pelo advento das ferramentas computacionais. Comparando o cenário atual com o meio do século 20, particularmente em projetos de engenharia, fica evidente que a abordagem tradicional, caracterizada por uma divisão meticulosa de tarefas entre diferentes profissionais, evoluiu significativamente.
Com o avanço da tecnologia, especialmente o desenvolvimento de ferramentas computacionais, essa abordagem fragmentada foi consideravelmente simplificada. As funções que antes eram distribuídas entre vários profissionais foram integradas em softwares de engenharia avançados. Um único profissional pode agora selecionar múltiplas funções, desde a concepção até a entrega final do projeto.
De acordo com Casa Nova (2013), os computadores passaram a integrar a rotina da maioria das pessoas, seja no ambiente profissional ou para a realização de atividades particulares; portanto, esta ferramenta tecnológica exerce função primordial na rotina do século XXI.
2.3 Aplicação na elaboração de projetos na engenharia
O avanço das ferramentas computacionais marcou uma revolução na forma como os projetos de engenharia são concebidos e executados. A transição do trabalho manual para ambientes virtuais não apenas transformou a eficiência, mas também abriu possibilidades inovadoras na elaboração e gestão de projetos.
Antigamente, cada componente técnico de um projeto era feito manualmente, com profissionais especializados utilizando diferentes ferramentas para tarefas específicas. O memorial descritivo foi redigido no Word, a memória de projeto e a planilha orçamentária foram elaboradas no Excel, e o projeto inovador foi esboçado em desenhos 2D no CAD, utilizando linhas para representação de projeções.
No entanto, com a introdução da metodologia BIM (Building Information Modeling), impulsionada por softwares como o Revit, os projetos atingiram um novo patamar. Agora, cada elemento do projeto não é apenas visualizado em 3D, mas também contém uma rica gama de informações. Esses modelos virtuais não representam apenas a geometria, mas também incorporam dados sobre materiais, custos, prazos e outros parâmetros cruciais.
Segundo Tobin (2008), o BIM representa a emergência dos aplicativos baseados em objetos paramétricos, que substituem gradativamente os softwares de CAD tradicionais. As principais características da geração BIM 1.0 são: capacidade de coordenação de documentos, adição de informações aos objetos e rápida produção de documentos.
2.4 Excel
De acordo com Silva (2023), o Excel é um software de planilhas eletrônicas que é amplamente utilizado em negócios e organizações. Ele fornece uma variedade de recursos para organizar, analisar e visualizar dados. O Excel é um software voltado para a criação de planilhas eletrônicas, desenvolvido para controle de estoques até relatórios financeiros, sendo essencial em diversas áreas profissionais, facilitando tarefas e análises de dados com sua automação.
As funções básicas do Excel são aquelas que permitem a realização de operações matemáticas, como soma, subtração, multiplicação e divisão. Também incluem funções de texto, data e hora, e funções financeiras.
As funções básicas do Excel são essenciais para o uso do software. Elas permitem que o usuário realize cálculos, crie fórmulas e gerencie dados de forma eficiente.
O Excel é uma ferramenta poderosa que pode ser usada para uma variedade de propósitos. De acordo com Lima (2022), o Excel pode ser usado para:
- Organizar dados: o Excel pode ser usado para criar tabelas para organizar dados de forma lógica e fácil de entender.
- Analisar dados: o Excel pode ser usado para calcular estatísticas, criar gráficos e fazer análises de dados.
- Visualizar dados: o Excel pode ser usado para criar gráficos e tabelas dinâmicas para visualizar dados de forma clara e concisa.
O Excel é uma ferramenta flexível que pode ser personalizada para atender às necessidades específicas do usuário. De acordo com Souza (2020), o Excel oferece uma variedade de recursos para personalizar planilhas, incluindo:
- Formatação: o Excel permite que o usuário personalize a aparência de planilhas, incluindo cores, fontes e margens.
- Funções: o Excel oferece uma biblioteca de funções que podem ser usadas para calcular, analisar e visualizar dados.
- Macros: o Excel permite que o usuário possa criar macros, que são sequências de comandos que podem ser automatizadas.
O software já é bastante difundido ao redor do globo, o Excel se tornou a peça central do nosso trabalho. Segundo Zamboni e col. (2011), A sua praticidade atrelada a sua extrema difusão no mercado, baixo custo e as possibilidades geradas com o auxílio da linguagem de programação (VBA) Visual Basic for Applications, geram excelentes soluções para problemas de cálculo da engenharia civil.
Desta forma podemos considerar o pensamento que: “Quanto a se pensar na utilização de meios tecnológicos na concepção de ensino, há de se entender que com a modificação das características impostas pela sociedade, torna – se imprescindível utilizar – se das tecnologias da informação” (SENGER, FRANZIN E SANTOS, 2022, p. 4).
Considerando que a pesquisa se propõe a apresentar uma alternativa acerca das dificuldades enfrentadas pelos profissionais e desenvolver uma ferramenta destinada a atender às demandas de projetistas, o estudo busca formar uma estratégia que se baseia na análise do problema e se concentra na adaptação de uma metodologia de dimensionamento que pode ser tradicionalmente encontrada na doutrina de instalações hidráulicas para que posteriormente possa ser aplicada no ambiente do software Microsoft Excel.
O principal foco desse desenvolvimento é assegurar a clareza visual da ferramenta, pois desta forma o aspecto intuitivo desempenha um papel fundamental na facilitação do entendimento e uso por parte dos usuários. Atualmente os projetos de natureza da construção civil são sempre assistidos por softwares que apresentam boa interface e disponibilizam características intuitivas para que assim o usuário possa extrair todos os recursos necessários disponíveis na ferramenta (NOGUEIRA, 2017).
Para projetar um sistema hidráulico eficiente, é essencial seguir um processo bem definido. Pois conforme conceitua (SILVA, 2018) A alta demanda atrelada a alta competitividade do setor da construção civil pede que os projetos sejam gerados com mais qualidade, eficiência e agilidade. Ainda pensando na alta competitividade do setor outro autor conceitua que a alta competitividade entre as empresas faz com que busquem alternativas que forneçam uma diminuição nos custos e mantenham suas margens de lucros saudáveis e consequentemente gerem informações fidedignas (SOUSA, 2013).
Diante desta problemática busca-se então uma alternativa mais acessível e tecnológica que otimize o dimensionamento de instalações prediais de água fria por meio de uma ferramenta computacional de uso popular. Neste caso opta-se pela escolha da ferramenta Excel, a qual faz parte do pacote office da Microsoft, e é bastante difundida no Brasil e de fácil acesso. Assim, para Silva (2019), “a utilização do software excel se deve ao fato desse aplicativo ser amplamente utilizado no mercado e o seu custo da licença ser relativamente baixo”.
3 METODOLOGIA
A metodologia empregada foi a do tipo exploratória, descritiva fazendo uso de bibliografia pertinente ao tema ora abordada. De acordo com Sousa, et al. (2007) a pesquisa exploratória adota estratégia sistemática com vias de gerar e refinar o conhecimento quantificando relações entre variáveis. A adoção desse modelo qualitativo objetiva compreender as etapas que envolvem o processo de desenvolvimento e instalação de projeto predial de água.
Já a revisão bibliográfica é um método que proporciona a síntese de conhecimento e a incorporação da aplicabilidade de resultados de estudos significativos na prática. Determinando o conhecimento atual sobre uma temática específica, já que é conduzida de modo a identificar, analisar e sintetizar resultados de estudos independentes sobre o mesmo assunto (SOUZA, et al. 2010).
Foram elencadas e analisadas as publicações acerca do tema, a fim de identificar as principais dificuldade do engenheiro civil em utilizar a ferramenta Excel no processo de dimensionamento de um projeto predial de água fria. A seleção das literaturas foi ampla, não se restringindo ao Brasil por se tratar de obra de engenharia que adota padrões de âmbito nacional e internacional. Foram utilizados como critérios de inclusão os trabalhos publicados no período de 2010 a 2023, sendo excluídos os materiais publicados fora do período considerado e aqueles que não corroboravam com a temática proposta.
Para elaboração do presente estudo foi realizada consulta às indicações formuladas pelo Conselho Regional de Engenharia e Arquitetura (CREA), Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), livros e artigos científicos e busca direcionada que apontaram ocorrências na Scientific Electronic Library Online (SCIELO), Google Acadêmico, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e repositórios universitários.
Foram apreciados 15 estudos, dos quais foram excluídos: duplicatas, textos indisponíveis, artigos não relacionados ao tema, teses e dissertações, além de textos excluídos pelo título e leitura de resumo, dentre esses estudos “10” foram selecionadas de acordo com a relevância dos dados para o estudo proposto.
3.1 Adotando parâmetros de projeto: NBR 5626
Deste modo deve-se começar por dividir a tubulação em diferentes trechos, onde cada trecho representa uma parte específica do sistema, como uma seção de tubulação que vai desde um ponto de entrada de água, como um reservatório superior, até um ponto de uso, como uma torneira ou chuveiro. Essa divisão ajuda a entender as necessidades de cada parte do sistema.
Em cada trecho da tubulação, é importante listar todas as peças que consomem água, como torneiras, registros, chuveiros e outros dispositivos. Essa lista de peças de utilização é crucial, pois permite a identificação dos pesos relativos de cada peça. Com base nessa informação, é possível calcular a vazão necessária para atender às demandas do sistema.
Além disso, é fundamental conhecer a diferença de altura entre o ponto de fornecimento de água, geralmente o reservatório superior, e o ponto de uso mais crítico, que costuma ser o chuveiro. Essa diferença de altura é vital para calcular a pressão necessária a fim de permitir que a água flua eficazmente até os pontos de uso.
Após definir a vazão necessária para cada trecho da tubulação e estabelecer um diâmetro mínimo para os tubos, é possível lançar as informações no ábaco de Flamant (figura3). Esse recurso gráfico auxilia na identificação da velocidade de escoamento (V) e da perda de carga (J) em cada trecho da tubulação. Isso é essencial para compreender como a água se moverá pelo sistema, qual será a velocidade do fluxo e quais serão as perdas de pressão ao longo do percurso.
Seguir esse processo detalhado é fundamental para garantir que o sistema hidráulico seja projetado de maneira eficiente, fornecendo a quantidade de água e a pressão adequadas para atender às necessidades dos pontos de uso, como chuveiros e torneiras, em toda a instalação. A análise no ábaco de Flamant desempenha um papel crucial na otimização do projeto e na compreensão do comportamento do fluido no sistema.
3.2 Aplicando a ferramenta
A abordagem primordial deste estudo reside na garantia da clareza visual da ferramenta, confirmando que a intuição desempenha um papel fundamental na facilitação do entendimento e utilização pelos usuários. No contexto atual, os projetos de natureza da construção civil são sempre assistidos por softwares que apresentam boa interface e disponibilizam recursos intuitivos para que, assim, o usuário possa extrair todos os recursos necessários disponíveis na ferramenta (NOGUEIRA, 2017).
A contextualização das bases conceituais na hidráulica, como o peso relativo, conforme a NBR 5626, destaca-se como um quesito fundamental. Esta norma considera os pesos como números tabelados para definir a demanda de cada peça de utilização, sendo o somatório desses valores utilizados no cálculo da vazão. Conceitos como altura geométrica e pressão são igualmente essenciais, com a altura referindo-se ao nível da água no reservatório e ao ponto mais alto de utilização, enquanto a pressão na tração é expressa em metros de coluna d’água.
A ferramenta desenvolvida no programa Excel utiliza macros para automatizar alguns passos das operações, como a inserção da tubulação equivalente das conexões, cálculo e tabelamento da vazão de cada trecho. É importante ressaltar que o uso do Excel pode reduzir o tempo de cálculo do projeto, permitindo a simulação de diferentes cenários e a comparação entre díspares alternativas de dimensionamento. Isso pode contribuir para a seleção da melhor solução técnica e econômica para a instalação de água fria. O autor conceitua que, (ALMEIDA, 2006) o seu entendimento na utilização das planilhas geradas pelo software Excel para efeito de simulação são um sucesso devido ao fato de haver uma facilidade na sua utilização.
Basicamente as únicas informações que se devem colocar de forma manual na ferramenta é o comprimento da tubulação, a altura geométrica, a velocidade de escoamento e quantidade de pessoas que irão utilizar as dependências para que possa ser feita o cálculo do reservatório, no dimensionamento hidráulico o cálculo da reserva de abastecimento é bem importante. Segundo (BOTELHO, JUNIOR, 2014, p. 17).
A planilha começa com uma série de botões que executam alguns comandos pertinentes para aprendizado do funcionamento da ferramenta, o primeiro deles é o botão do “passo a passo” após clicar nele o usuário irá para uma imagem indicando o passo a passo dos cálculos a serem realizados, abaixo dele consta o botão da tabelas e clicando nele você consegue ter acesso a todas as tabelas com as informações necessárias, como as tabela de comprimento de conexões, ábaco de flamant conforme figura 03, tabela de velocidades mínimas e etc.
Ainda consta o botão de salvar os cálculos e limpar as informações inseridas. A verificação dessas informações por parte do projetista pois de acordo com (MELO, NETTO, 2020).
Após verificar os botões de ajuda, o usuário deve iniciar o processo de inserção das informações necessárias nos campos designados para a análise de um sistema de tubulação. O primeiro passo consiste em fornecer a altura geométrica do sistema. A altura geométrica é uma medida crítica, pois influencia a pressão e o fluxo de fluidos em todo o sistema, conforme figura 1.
Deste modo, deve-se começar a divisão da tubulação em diferentes trechos, onde cada trecho representa uma parte específica do sistema, como uma seção de tubulação que vai desde um ponto de entrada de água, como um reservatório superior, até um ponto de uso, como uma torneira ou chuveiro. Essa divisão ajuda a entender as necessidades de cada parte do sistema.
O abastecimento de uma instalação predial de água fria pode ser realizado pela rede pública ou por fonte particular”. Há outra observação a respeito do abastecimento. Segundo Júnior (2017, p. 25). “Antes de solicitar o fornecimento de água, porém, o projetista deve fazer uma consulta prévia à concessionária, visando obter informações sobre as características da oferta de água no local de execução da obra”.
Em seguida, o usuário deve detalhar a quantidade de peças de utilização no sistema conforme figura 2. Isso engloba uma variedade de componentes, como válvulas, registros, dispositivos de controle e outros elementos que impactam diretamente no comportamento do fluxo de fluido. A precisão na contagem dessas peças é fundamental para a obtenção do resultado final.
Após definir a vazão necessária para cada trecho da tubulação e estabelecer um diâmetro mínimo para os tubos, é possível lançar as informações no ábaco de Flamant conforme figura 3.
Figura 03 – Ábaco de Flamant – Cálculo de perda de carga em escoamento sob pressão para tubos de plástico.
Um recurso notável é que, assim que o usuário especifica o diâmetro mínimo da tubulação para cada trecho do sistema, a aba relacionada à quantidade de conexões se atualiza para buscar os valores do comprimento da conexão de acordo com o diâmetro definido. Além disso, a soma total dessas conexões é calculada de forma automática. Isso simplifica significativamente o processo, poupando tempo e minimizando erros nos cálculos.
Além disso, o usuário deve continuar inserindo informações adicionais, como o comprimento de tubulações em diferentes trechos, a velocidade de escoamento do fluido e as perdas de carga esperadas. Esses dados contribuem para uma análise completa do sistema e são cruciais para finalização dos cálculos e garantir que ele atenda aos requisitos específicos. Todo o processo é projetado para ser intuitivo e eficiente, proporcionando uma análise precisa e bem fundamentada do sistema de tubulação em questão.
Pois essa garantia é expressa na norma, segundo (NBR 5626/96, p 8, Item 5.1.2.1, alínea b). “garantir o fornecimento de água de forma contínua, em quantidade adequada e com pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitários, peças de utilização e demais componentes”.
4 RESULTADOS
4.1 Projeto predial de água fria
O sistema hidráulico predial de abastecimento de água, assim como os demais sistemas relativos à construção civil, evoluiu muito nos últimos anos, com isso houve a conscientização no âmbito profissional da necessidade de especificações mais precisas e rigorosas, surgindo assim as normas que visam padronizar as instalações tornando o mesmo mais eficiência, durável e econômico, sem que haja perda de qualidade. Macintyre (2016) já mencionava esta evolução constante.
Há décadas atrás, um projeto de engenharia envolvia uma sucessão de etapas, cada uma atribuída a um especialista específico. Havia o calculista responsável por dimensionar o projeto, o desenhista encarregado de traduzir as ideias em pranchas realizadas, e um revisor que garantisse a precisão e qualidade do projeto antes da entrega. Cada passo era uma peça distinta no quebra-cabeça da engenharia (BORGES, 2012).
Levando em consideração a evolução dos desenvolvimentos de projetos na engenharia bem como o desenvolvimento de softwares específicos, temos como resultado final deste trabalho a elaboração de um programa na ferramenta excel que possibilita o dimensionamento predial de agua fria para toda e qualquer edificação e para acesso a está planilha de cálculo tem-se o link: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1MuricPFK4qXItaqHaMVepWCvcb7pTotT/edit?usp=drive_link&ouid=117794322765897692000&rtpof=true&sd=true.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Ao longo desta produção foi explorada a importância do dimensionamento de instalações hidráulicas prediais e como a utilização da ferramenta Excel pode ser uma solução valiosa para engenheiros com recursos limitados que buscam obter resultados precisos e eficientes. O dimensionamento correto dessas instalações desempenha um papel fundamental na garantia do fornecimento adequado de água, bem como na gestão eficiente dos recursos hídricos. Além disso, a ferramenta Excel permite que engenheiros tenham maior controle sobre o processo de dimensionamento, possibilitando ajustes rápidos e análises de sensibilidade para otimizar o projeto. Isso resulta em economia de tempo e recursos, ao mesmo tempo em que promove maior precisão e confiabilidade nos resultados.
Pode-se concluir, portanto, que o Excel, uma ferramenta amplamente disponível e acessível, pode ser uma aliada valiosa para engenheiros que buscam soluções práticas e econômicas para o dimensionamento de sistemas hidráulicos prediais. Através da criação de planilhas personalizadas e fórmulas adequadas, é possível realizar cálculos complexos de vazão, pressão, perdas de carga, e outros parâmetros essenciais, adaptando-se às necessidades específicas de cada projeto.
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2Graduando em Engenharia Civil pela Faculdade Sapiens: madson.santos@faculdadesapiens.edu.br
3Graduando em Engenharia Civil pela Faculdade Sapiens: tyago.silva@faculdadesapiens.edu.br
4Orientadora: Prof.ª Esp. em Engenharia Sanitária e Ambiental na Faculdade Sapiens: natalia.neves@gruposapiens.com.br