Redes Prediais - Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas

Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas J OANA I SABEL DOS S ANTOS P ALAS Dissertação submetida para satisfação parcial dos requisitos do grau de M ESTRE EM E NGENHARIA C IVIL — E SPECIALIZAÇÃO EM C ONSTRUÇÕES Orientador: Professor Doutor Carlos Alberto Baptista Medeiros M ARÇO DE 2013 M ESTRADO I NTEGRADO EM E NGENHARIA C IVIL 2012/2013 D EPARTAMENTO DE E NGENHARIA C IVIL Tel. +351-22-508 1901 Fax +351-22-508 1446  [email protected] Editado por F ACULDADE DE E NGENHARIA DA U NIVERSIDADE DO P ORTO Rua Dr. Roberto Frias 4200-465 PORTO Portugal Tel. +351-22-508 1400 Fax +351-22-508 1440  [email protected]t  http://www.fe.up.pt Reproduções parciais deste documento serão autorizadas na condição que seja mencionado o Autor e feita referência a Mestrado Integrado em Engenharia Civil - 2012/2013 - Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2013. As opiniões e informações incluídas neste documento representam unicamente o ponto de vista do respetivo Autor, não podendo o Editor aceitar qualquer responsabilidade legal ou outra em relação a erros ou omissões que possam existir. Este documento foi produzido a partir de versão eletrónica fornecida pelo respetivo Autor. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Aos meus pais e ao meu irmão. “O sal, quando tomado só, é amargo, mas dá sabor agradável à comida; as dificuldades são o sal da vida.” Baden Powell Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas i A GRADECIMENTOS Em primeiro lugar quero agradecer e reconhecer o meu orientador, o professor Doutor Carlos Medeiros, pelos ensinamentos que me transmitiu ao longo destes meses de trabalho, pelo apoio incondicional e sobretudo pela disponibilidade e prontidão em ajudar. Quero ainda agradecer à minha família pelo amor, apoio e paciência, não só durante a tese, mas também durante todo o meu percurso académico. Ao Eng.º Fernando Guedes pela amabilidade e disponibilidade em me facultar a possibilidade, junto dos seus contactos, de poder ter acesso a visitar obras de reabilitação da SRU – Porto Vivo. Agradeço especialmente aos meus amigos que, direta ou indiretamente, contribuíram para a realização desta dissertação. Aos que acompanharam o meu percurso e sempre me deram a força que, por vezes, me faltou. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas ii Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas iii R ESUMO A reabilitação de edifícios é uma área estratégica que incide não só nas construções históricas, mas também em edifícios recentes, que merecem intervenções de adequação face às exigências modernas de desempenho, em prol da melhoria da qualidade. A crescente tendência de atuação na requalificação de edifícios demonstra a necessidade de satisfazer uma determinada metodologia de intervenção, recorrendo a sugestões de técnicas para correção de uma determinada patologia, e formas para atenuar a mesma. As instalações prediais de águas e esgotos constituem, em Portugal, uma das principais causas de patologias em edifícios, mesmo em casos de construção recente. Por serem sistemas ativos do edifício, as patologias nas redes prediais traduzem-se em significativos fatores de desconforto e incomodidade para os utilizadores. O presente estudo incide sobre as redes prediais de abastecimento de água e de drenagem de águas residuais domésticas, efetuando uma análise relativa às patologias mais correntes nestas redes partindo da definição de metodologias de intervenção, e sequente proposta de soluções que as eliminem ou minimizem. P ALAVRAS -C HAVE : R EDES PREDIAIS , A BASTECIMENTO DE ÁGUA , D RENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS DOMÉSTICAS , Q UALIDADE , P ATOLOGIA , A NOMALIA , R EABILITAÇÃO , I NTERVENÇÃO . Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas iv Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas v A BSTRACT Buildings rehabilitation is a strategic area that focuses, not only on historic buildings, but also on modern constructions that need some update interventions to become adequate facing the demands of modern performance to improve building quality. The growing trend of performing rehabilitation of buildings demonstrates the need to satisfy a particular intervention methodology, using suggestions of techniques for correction of an identified pathology, and ways to mitigate it. The water and sewer building installation in Portugal are one of the main causes of diseases in buildings, even in recent construction. Because they are active systems of the building, the pathologies in building’s water networks translate into significant factors of discomfort and inconvenience for their users. The present study focuses on building’s water networks that include water supply and drainage of domestic sewage, performing an analysis on the most common pathologies in these networks based on the definition of intervention methodologies and suggesting solutions that eliminate or minimize those pathologies. KEY WORDS: W ATER S UPPLY SYSTEMS , D RAINAGE OF D OMESTIC S EWAGE W ATER , Q UALITY , P ATHOLOGY , A NOMALY , R EHABILITATION , I NTERVENTION . Í NDICE DE FIGURAS Figura 2.1 – “Leis de Hammurabi” (traduzido por R. F. Harper no livro “Falhas na Construção” de Jacob Field, publicações Wiley&Sun Inc.,Nova Iorque, 1992). .............................................................. 5 Figura 2.2 – Exemplo de uma “Defect Action Sheet” . .......................................................................... 10 Figura 2.3 – Exemplo de uma ficha de anomalia proposta pelo LNEC ............................................... 11 Figura 2.4 – Exemplo de uma ficha proposta pela AQC ....................................................................... 14 Figura 2.5 – Fluxograma de Diagnóstico de uma Intervenção Pontual. ............................................... 16 Figura 2.6 – Exemplo de identificação de GMA na análise de uma fachada. ...................................... 17 Figura 2.7 – Exemplo de uma Ficha de Diagnóstico Preliminar. .......................................................... 19 Figura 2.8 – Exemplo de uma Ficha de Diagnóstico Específico. .......................................................... 20 Figura 2.9 – Exemplo de uma Ficha de Intervenção. ........................................................................... 21 Figura 2.10 – Exemplo de um “Pré-Diagnóstico” de anomalia. ............................................................ 22 Figura 2.11 – Exemplo de uma Ficha de Patologia. ............................................................................. 24 Figura 2.12 – Exemplo de uma Ficha de Anomalia do IST. ................................................................. 26 Figura 2.13 – Matriz de Fichas de Reabilitação para o elemento “Instalação de Águas e Esgotos”. .. 27 Figura 2.14 – Ficha de Reabilitação SDA. ............................................................................................ 28 Figura 2.15 – Ficha de Avaliação do MAEC. ........................................................................................ 29 Figura 3.1 – Rede de distribuição de água. .......................................................................................... 34 Figura 3.2 – Sistema direto. .................................................................................................................. 36 Figura 3.3 – Sistema indireto com reserva superior. ............................................................................ 37 Figura 3.4 – Sistema indireto com bombeamento e reservatório inferior. ............................................ 37 Figura 3.5 – Sistema indireto com bombeamento direto. ..................................................................... 37 Figura 3.6 – Sistema misto. ................................................................................................................... 38 Figura 3.7 – Caudais de cálculo em função dos caudais acumulados ................................................. 40 Figura 3.8 – Esquema-tipo de um reservatório de água potável. ......................................................... 41 Figura 3.9 – Isolamento para tubagens de água quente. ..................................................................... 42 Figura 3.10 – Esquema de um sistema de recirculação. ...................................................................... 43 Figura 3.11 – Aparelhos de produção de água quente. ........................................................................ 45 Figura 3.12 – Declive das tubagens ...................................................................................................... 45 Figura 3.13 – Instalação de tubagens sem acessórios ......................................................................... 46 Figura 3.14 – Instalação de tubagens de água quente e fria. ............................................................... 46 Figura 3.15 – Instalação das tubagens. ................................................................................................ 46 Figura 3.16 – Inundação de cave e possivel sistema elevatório de drenagem .................................. 50 Figura 3.17– Sistema de drenagem de águas residuais domésticas. .................................................. 51 Figura 3.18 – Valores mínimos do prolongamento do tubo de queda acima da cobertura .................. 52 Figura 3.19 – Sistema de drenagem de águas residuais domésticas com ventilação secundária. ..... 52 Figura 3.20 – Sistema de drenagem de águas pluviais. ....................................................................... 54 Figura 3.21 – Ligação de vários aparelhos a um único ramal de descarga através de caixas de reunião ou curva de concordância ....................................................................................................... 55 Figura 3.22 – Ligação dos ramais de descarga a tubos de queda e a coletores prediais ................... 55 Figura 3.23 – Ligação do ramal de ventilação ao de descarga ............................................................ 56 Figura 3.24 – Aparelhos instalados em bateria (que não bacias de retrete e similares) ...................... 56 Figura 3.25 – Ligação do tubo de queda à câmara de inspeção. ......................................................... 57 Figura 3.26 – Ligação da coluna de ventilação ao coletor e tubo de queda. ....................................... 59 Figura 3.27 – Exemplos de alguns tipos de abraçadeiras .................................................................... 60 Figura 3.28 – Tubagens e acessórios de aço (ferro preto) ................................................................... 61 Figura 3.29 – Tubagens e acessórios de aço galvanizado ................................................................... 62 Figura 3.30 – Tubagens e acessórios de aço inox. ............................................................................... 62 Figura 3.31 – Tubagens e acessórios de cobre .................................................................................... 63 Figura 3.32 – Tubagens e acessórios em ferro fundido. ....................................................................... 64 Figura 3.33 – Tubagens e acessórios em PEAD .................................................................................. 65 Figura 3.34 – Tubagens e acessórios em PEX ..................................................................................... 66 Figura 3.35 – Tubagens e acessórios de PVC-U .................................................................................. 66 Figura 3.36 – Tubagens e acessórios em PP ....................................................................................... 67 Figura 4.1 – Evolução no tempo do nível de desempenho de um edifício. .......................................... 71 Figura 4.2 – Esquema que ilustra o conceito de patologia associado à de falta de qualidade em edifícios. ................................................................................................................................................. 72 Figura 4.3 – Desempenho nas instalações prediais. ............................................................................ 73 Figura 5.1 – Distribuição por elemento afetado. ................................................................................... 78 Figura 5.2 – Repartição em % dos custos de reparação das anomalias. ............................................. 79 Figura 5.3 – Repartição por tipo de manifestação anómala (em % de elemento afetado). .................. 79 Figura 5.4 – Diferentes tipos de corrosão em tubagens metálicas ....................................................... 82 Figura 5.5 – Exemplo de rotura em tubagem termoplástica, por excesso de pressão ......................... 82 Figura 5.6 – Ruídos aéreos e ruídos de percussão. ............................................................................. 83 Figura 5.7 – Fenómeno de auto-sifonagem .......................................................................................... 86 Figura 5.8 – Sifonagem induzida ........................................................................................................... 86 Figura 5.9 – Dupla sifonagem. .............................................................................................................. 87 Figura 5.10 – Diagrama de pressões num tubo de queda quando ocorrem descargas simultâneas em 2 pisos consecutivos .............................................................................................................................. 90 Figura 6.1 – Exemplos de anomalias ligeiras em redes de abastecimento de água. ........................... 93 Figura 6.2 – Exemplos de anomalias médias em redes de abastecimento de água. ........................... 94 Figura 6.3 – Exemplos de anomalias graves em redes de abastecimento de água ............................ 95 Figura 6.4 – Exemplo de anomalia muito grave em rede de abastecimento de água. ......................... 96 Figura 6.5 – Exemplo de anomalia ligeira em rede de drenagem de águas residuais domésticas. ..... 97 Figura 6.6 – Exemplo de anomalias médias em redes de drenagem de águas residuais domésticas. 97 Figura 6.7 – Exemplo de anomalias graves em redes de drenagem de águas residuais domésticas . 98 Figura 6.8 – Exemplo de anomalias muito graves em redes de drenagem de águas residuais domésticas ............................................................................................................................................. 98 Figura 7.1 – Reservatórios de amortecimento (Pedroso,2006). ......................................................... 105 Figura 7.2 – Isolamento de tubagem relativamente a elementos de construção (Pedroso,2006)...... 106 Figura 7.3 - Junta de dilatação e fixação de tubagem (Freitas et al.,2012). ....................................... 106 Í NDICE DE QUADROS ( OU TABELAS ) Quadro 3.1 – Caudais mínimos nos dispositivos de utilização. ............................................................ 39 Quadro 3.2 – Tubagens Metálicas e Outras mais usadas nas redes prediais. .................................... 69 Quadro 3.3 – Tubagens termoplásticas mais usadas nas redes prediais. ........................................... 70 Quadro 6.1 – Graduação das anomalias. ............................................................................................. 91 Quadro 6.2 – Graduação das anomalias ao nível das instalações em edifícios. ................................. 92 Quadro 7.1 – Quadro-Síntese das principais patologias, causas e soluções de intervenção possíveis nas redes prediais de abastecimento de água. .................................................................................. 112 Quadro 7 2 – Quadro-Síntese das principais patologias, causas e soluções de intervenção possíveis nas redes prediais de drenagem de águas residuais domésticas. ..................................................... 113 S ÍMBOLOS E ABREVIATURAS H – pressão mínima (KPa) n – número de pisos acima do solo incluindo o piso térreo t s – taxa de ocupação ACRRU – Áreas Críticas de Recuperação e Reconversão Urbanística ANQIP – Associação Nacional para a Qualidade nas Instalações Prediais AQC – Agence Qualité Conctruction ARU – Área de Reabilitação Urbana BRE – Building Research Establishment CAM – Comissão Arbitral Municipal CIB – Conseil International du Bâtiment DPE – Metodologias de Diagnóstico de Patologias em Edifícios EFM – Elemento fonte de manutenção ENCORE – Encontro sobre Conservação e Reabilitação de Edifícios de Habitação ETAR – Estação de Tratamentos de Águas Residuais FDI – Fichas de Diagnóstico de Intervenção FEUP – Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto GMA – Grupo de Manifestações Afins ISO – International Organization for Standardization IST – Instituto Superior Técnico LFC – Laboratório de Física das Construções LNEC – Laboratório Nacional de Engenharia Civil LPD – Lista de Possíveis Diagnósticos MAD – Módulo de Apoio à Decisão MAEC – Método de Avaliação do Estado da Conservação MAI – Módulo de Apoio à Inspeção NRAU – Novo Regime de Arrendamento Urbano PATORREB – Grupo de Estudos da Patologia da Construção PEAD – Polietileno de Alta Densidade PEX – Polietileno Reticulado PP – Polipropileno PVC – Policloreto de vinilo QCE – Metodologias de Quantificação Causa-Efeito RAC – Reservatório de Ar Comprimido RGSPPDADAR - Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e Drenagem de Águas Residuais RJUE – Regime Jurídico da Urbanização e da Edificação SDA – Método Simplificado de Diagnóstico de Anomalias SIMEH – Sistema Integrado de Manutenção em Edifícios de Habitação SRU – Sociedade de Reabilitação Urbana SYCODÉS – Système de Collecte Désordres Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 1 1 I NTRODUÇÃO 1.1. G ENERALIDADES O estudo de edifícios existentes (antigos ou mais recentes) representa um interesse crescente, dada a evidente importância que tem vindo a ser atribuída ao património construído. Aceita-se hoje, cada vez com mais clareza, que esse património engloba, de forma marcante, não só os edifícios monumentais mas também os edifícios habitacionais, industriais e comerciais (Appleton,2003). A reabilitação é uma área estratégica que incide não só nas construções históricas, como também em edifícios que merecem intervenções de adequação face às exigências atuais, melhorando pois, os níveis de qualidade do edificado. Por outro lado, na sociedade atual, o conceito de qualidade tem vindo a ganhar cada vez mais robustez, impulsionando o mercado e a inovação tecnológica, proporcionando um variado leque de opções de materiais e constituintes, a preços cada vez mais competitivos. Esta evolução de desempenho em geral, está diretamente relacionada com os materiais constituintes das redes prediais de águas e esgotos. As instalações hidráulicas de águas e esgotos, constituem em Portugal, uma das principais origens de problemas em edifícios, mesmo em casos de construção recente, traduzindo-se em enormes fatores de desconforto para os utilizadores. As causas desta situação devem-se a erros e defeitos tanto na fase de projeto como na fase de construção ou à vida-útil dos materiais que constituem as redes muitas vezes de forma sistemática (Afonso,2004). As operações de reabilitação nas redes prediais de águas e esgotos, são em geral dispendiosas muito devido à dificuldade de acesso às mesmas. Há que ter em conta que estas foram muitas vezes executadas após a construção do edifício (modernização), o que representou ou pode representar problemas de obtenção de adequados níveis de satisfação para os utilizadores, função de novas exigências funcionais. A evidente necessidade de dotar os edifícios antigos com condições de conforto comparáveis com as dos edifícios modernos, faz com que as patologias sejam um problema muito atual, justificando a análise destas situações patológicas pela repercussão que têm na qualidade do construído e a procura de soluções tipificadas para futuras intervenções (Appleon,2003). A importância do tema surge principalmente pela escassez de informação sintetizada nomeadamente o que refere à metodologia de intervenção das redes prediais. O presente estudo irá apenas incidir sobre os sistemas prediais de abastecimento de água e de drenagem de águas residuais domésticas, porque ao serem sistemas ativos dos edifícios afetam diretamente o conforto dos seus utilizadores e de forma significativa. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 8 Versão para discussão 2.2. M ÉTODOS GERAIS DE DIAGNÓSTICO DE ANOMALIAS EM EDIFÍCIOS 2.2.1. G ENERALIDADES Como já foi referido anteriormente, um edifício é constituído por vários elementos construtivos, que se interligam entre si. Ora, quando existe uma anomalia, é importante que se proceda à sua correta intervenção, sem afetar o conjunto. Para tal, recorrer a uma metodologia de diagnóstico, facilita toda a realização do processo. Nas últimas décadas, foi reunida uma inúmera quantidade de informação disponível sobre a patologia da construção. No entanto, essa informação encontrava-se desorganizada e dispersa. Foi, a partir de 1993, através dos encontros do CIB W086 Building Pathology, que surgiu a necessidade de se estabelecer uma metodologia de diagnóstico de anomalias, que catalogasse as falhas de construção mais frequentes, com vista à sua redução (Lima,2009). As metodologias de diagnóstico de anomalias em edifícios têm como principal função agrupar, sistematizar, e divulgar a informação caraterizadora e corretiva relativamente às manifestações patológicas mais frequentes (Lima,2009). A correção de uma patologia deve começar com um diagnóstico que caraterize a situação existente. Assim, uma metodologia de intervenção é fundamental para otimizar a explicação da anomalia (Calejo,2001). A definição de uma estratégia de reabilitação é por vezes subjetiva, tendo em conta que existem diversas soluções para a correção de uma dada patologia, sendo que todas elas podem estar corretas. Note-se que para um adequado diagnóstico, se torna necessário identificar a solução mais adequada à situação concreta. Assim, atualmente existem diversas metodologias de análise e diagnóstico de anomalias, como a base para propostas de reabilitação. Assim, expõem-se, por ordem cronológica, as mais relevantes: - Defect Action Sheet – BRE (1982); - Fichas de Reparação de Anomalias – LNEC (1985); - Cases of Failure Information Sheet – CIB (1993); - Metodologias de Quantificação Causa-Efeito – QCE (1994); - Fiches Pathologie du Bâtiment – AQC (1995); - Metodologia de Diagnóstico de Patologias em Edifícios – DPE (2001); - Sistema Pericial de Apoio ao Diagnóstico de Patologias em Edifícios – DIAGNOSTICA (2003); - Fichas de Diagnóstico e de Intervenção – FDI (2003); - ConstruDoctor (2003); - PATORREB (2004): - Sistema de Apoio à Inspeção e Diagnóstico de Anomalias – IST (2005); - Método Simplificado de Diagnóstico de Anomalias – SDA (2005); - Método de Avaliação do Estado de Conservação de Imóveis – MAEC (2006). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 9 Enunciadas as principais metodologias, irá de seguida proceder-se à sua breve exposição. 2.2.2. “D EFECT A CTION S HEET ” – BRE (1982) Entre 1982 e 1990, o Building Research Establishment (BRE), organização sediada no Reino Unido especializada na análise de métodos de construção de edifícios, divulgou um conjunto de fichas denominadas “Defect Action Sheet”, cujo objetivo consiste em disponibilizar a informação necessária aos profissionais da construção, de forma a prevenir e corrigir os possíveis erros e anomalias dos edifícios, registadas e estudadas pelos especialistas da BRE (Lima,2009). A informação contida nas referidas fichas é apresentada nos seguintes campos: - Descrição da patologia; - Descrição das causas; - Medidas de prevenção (Princípio e Prática); - Referências e leituras complementares. Relativamente à análise de patologia na construção, o BRE publicou ainda os “Good Repair Guides”, guias práticos cujo objetivo, como o próprio nome indica, é o de fornecer informação relativa às anomalias mais frequentes verificadas nos edifícios do Reino Unido, através da sua identificação, diagnóstico e reparação das mesmas (Lima,2009). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 10 Versão para discussão Figura 2.2 – Exemplo de uma “Defect Action Sheet” (Lima,2009). 2.2.3. “F ICHAS DE REPARAÇÃO DE ANOMALIAS ” – LNEC (1985) No âmbito do 1º ENCORE (Encontro sobre Conservação e Reabilitação de Edifícios de Habitação), realizado no LNEC em 1985, foi publicado um livro com um capítulo dedicado à Patologia na Construção (Abrantes,Silva,2012). De notar, que até à data, toda a informação relativa às patologias existentes em edifícios estava desorganizada e dispersa. Assim, esse capítulo surgiu como necessidade de agrupar essa informação de forma concisa e estruturada, através da apresentação de um conjunto de “Fichas de Reparação de Anomalias”. A listagem de fichas propostas apresenta-se agrupada em três categorias: Patologia Estrutural, Patologia Não Estrutural e Instalações (Lima,2009). No cabeçalho de cada ficha, é definido o elemento construtivo em análise, a anomalia associada e a respetiva referência. A informação da mesma é constituída pelos seguintes campos (Abrantes,Silva,2012): - Sintomas: descreve os sinais indicativos da ocorrência da anomalia em questão, de forma a facilitar a sua identificação; Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 11 - Exame: lista as diferentes técnicas de verificação de sinais, de forma a confirmar a suspeita de ocorrência da anomalia; - Diagnóstico de Causas: expõe as possíveis razões que estão na origem do fenómeno patológico em estudo; - Reparação: menciona os devidos cuidados a ter em conta e possíveis formas de intervenção, mediante a situação existente. Figura 2.3 – Exemplo de uma Ficha de Reparação de Anomalia proposta pelo LNEC (Lima,2009). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 12 Versão para discussão 2.2.4. “C ASES OF FAILURE INFORMATION SHEET ” – CIB (1993) A comissão CIB W086 Building Pathology, organismo internacional responsável pela investigação, divulgação e estudo da patologia da construção, apresentou, em 1993, um modelo de Fichas de Patologias que se propunha elaborar, designadas por “Cases of Failure Information Sheet”, que se apresentam estruturadas segundo cinco campos (Sousa,2004): - Identificação do componente afetado; - Descrição das causas da anomalia; - Descrição da patologia com recurso a ilustrações gráficas; - Identificação dos agentes patológicos que originaram a anomalia; - Indicação dos erros e da fase do processo construtivo em que ocorreram. Dos encontros do CIB W086 Building Pathology surgiu a necessidade de se descobrir um modo eficaz para divulgar os conhecimentos relacionados com a construção e suas falhas mais frequentes, com vista à sua redução. Assim, surgiu a necessidade de cada país criar o seu próprio grupo de estudos relativo à patologia de edifícios – com o objetivo comum do estudo dos insucessos na construção e a sua prevenção – onde seria possível utilizar o W086 como um fórum de partilha e troca de conhecimentos. 2.2.5. “M ETODOLOGIA DE QUANTIFICAÇÃO CAUSA - EFEITO ” QCE (1994) No âmbito do 2º ENCORE (Encontro sobre Conservação e Reabilitação de Edifícios de Habitação), Alfredo Soeiro e Rui Taborda apresentaram, em artigo técnico, um método de análise de patologias, denominado por Metodologia de Quantificação “Causa-Efeito” (Abrantes,Silva,2012). O objetivo desta metodologia é o de analisar cientificamente um dado fenómeno, obtendo o máximo de informação possível sobre o número de casos relacionados, de modo a que, posteriormente seja possível determinar um conjunto de relações “causa-efeito” que justifique de forma racional, o fenómeno em estudo (Lima,2009). Assim, os autores propuseram a resolução do problema através da formulação de matrizes interrelacionáveis. As matrizes seriam constituídas pelas variáveis (parâmetros) quantificáveis mais relevantes, retiradas de informação de processos de diagnósticos reais (Abrantes,Silva,2012). Os diversos conceitos relativos aos fenómenos patológicos devem ser tratados tendo em conta (Lima,2009): - A descrição e qualificação de cada sintoma patológico; - A localização da patologia no edifício; - A referenciação do elemento detentor da patologia; - A identificação do fenómeno físico ou químico que originou a patologia. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 13 2.2.6. “F ICHES P ATHOLOGIE DU BÂTIMENT ” – AQC (1995) A AQC (Agence Qualité Conctruction), organismo francês responsável pela apreciação e implementação da qualidade na construção, em conjunto com a Fondation Excellence SMA (Grupo SMABTP), da sociedade de seguros mútuos líder no domínio da construção em França, criaram, em 1995, as “Fiches Pathologie du bâtiment” (Abrantes,Silva,2012). Estas fichas foram elaboradas numa perspetiva de divulgação e de prevenção das principais patologias dos edifícios em França, com base nos resultados da análise dos sinistros declarados às companhias seguradoras (Sousa,2004), e encontram-se agrupadas em seis campos: - Fundações e infraestruturas; - Estrutura de suporte; - Envolvente e revestimentos exteriores; - Coberturas e estruturas de suporte; - Acabamentos interiores; - Equipamentos. Cada ficha indica as manifestações e as causas da patologia, bem como as recomendações construtivas para evitar a sua ocorrência, sendo a informação dividida nos seguintes grupos: (Abrantes,Silva,2012) - Identificação da patologia; - Descrição da patologia; - Diagnóstico das causas; - Pontos “sensíveis”; - Conselhos de prevenção; - Informação adicional. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 14 Versão para discussão Figura 2.4 – Exemplo de uma “Fiches Pathologie du Bâtiment” proposta pela AQC (http://www.qualiteconstruction.com/outils/fiches-pathologie/assainissement-non-collectif.html 29/10/12 ). 2.2.7. “M ETODOLOGIA DE DIAGNÓSTICO DE PATOLOGIAS EM EDIFÍCIOS ” – DPE (2001) Rui Calejo apresentou um método de diagnóstico de patologias em edifícios na sua Tese de Doutoramento em 2001, denominado por Metodologia de Diagnóstico de Patologias em Edifícios (DPE), segundo um conjunto de procedimentos com encadeamento lógico no sentido de convergir na obtenção da solução a adotar (Calejo,2001). O método propõe que a atuação possa ser executada segundo duas formas – Pontual e Global – sendo que, para cada uma delas, é sugerido um modelo de elaboração do diagnóstico. A intervenção pontual diz respeito a uma única patologia com extensão espacial limitada, enquanto que a intervenção global Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 15 abrange a totalidade de um edifício (ou grupos de edifícios), onde se manifeste uma situação de múltiplas patologias (Calejo,2001). De notar que, por vezes, estes dois tipos de intervenção consideram-se, apesar de incidirem sobre duas formas distintas, semelhantes, pelo que nesses casos a intervenção pode ser considerada mista. 2.2.7.1. Diagnóstico de intervenções pontuais A caraterização da patologia numa intervenção pontual é composta pelos seguintes procedimentos: (Calejo,2001) - Descrição do local: breve identificação do local, elemento ou componente construtivo onde se manifesta a patologia, assim como o registo da data de construção e de eventuais intervenções posteriores no edifício. - Descrição da manifestação: descrição objetiva e sumária, de preferência acompanhada por fotografia ou desenho esquemático representando a perspetiva do local. - Lista de possíveis diagnósticos: listagem de todas as causas possíveis para justificar a manifestação. Este procedimento baseia-se em listas-tipo que abrangem os principais diagnósticos associados às principais manifestações patológicas. - Exame: trata-se de um conjunto de procedimentos com o objetivo de apreender a totalidade do fenómeno e identificar o mecanismo “causa-efeito”. Nesta fase é procede-se à reconstituição construtiva, à observação visual da envolvente, à história, às manifestações afins, bem como a ensaios experimentais. - Eliminação de diagnósticos: com base na análise efetuada no “exame”, procede-se à eliminação de diagnósticos, para que fiquem apenas aqueles para os quais seja possível evidenciar argumentos. - Diagnóstico: descrição do mecanismo causa-efeito que explica a anomalia observada, identificando claramente a causa sobre a qual se deverá atuar. Por vezes não é possível a identificação de apenas uma única causa, pelo que, segundo o autor, nestas situações, “é sempre preferível assumir a incerteza que afeta a decisão do que fundamentá-la em suposições”. - Forma de atuação: esta etapa deve incidir sobre as medidas a tomar para solucionar a manifestação patológica. Para tal, deve ser feita: - Caraterização geral (acerca do princípio de atuação); - Listagem de tarefas a executar. - Medidas preventivas: conjunto de medidas que devem ser acauteladas pelo utilizador, que contribuam para uma melhor eficácia da solução e eventual prevenção de nova ocorrência. Segue-se o fluxograma que sintetiza as várias etapas do processo relativo ao diagnóstico de uma intervenção pontual: Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 16 Versão para discussão Figura 2.5 – Fluxograma do Diagnóstico de uma Intervenção Pontual (Calejo,2001). 2.2.7.2. Diagnóstico de intervenções globais Esta abordagem deve ter como objetivo final a elaboração de um projeto de correção, e deve obedecer à seguinte metodologia: (Calejo,2001) - Caraterização da situação: - Sub-divisão do edifício (em zonas, elementos, componentes construtivos, ou recorrendo aos Elementos Fonte de Manutenção – EFM); - Levantamento de manifestações (inspeção e/ou inquérito); - Associação de manifestações patológicas (pretende-se agrupar todas as manifestações semelhantes, criando Grupo de Manifestações Afins – GMA); - Exame, Listagem e Eliminação de diagnósticos (estas fases devem ser tratadas de forma análoga à intervenção pontual); - Matriz de diagnósticos (Figura 2.6). - Projeto experimental; - Projeto de execução. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 17 Tal como foi referido, a sistematização das anomalias verificadas pode ser analisada através de um quadro/tabela de dupla entrada, onde se associam o local e a manifestação. Figura 2.6 – Exemplo de identificação de GMA na análise de uma fachada (Calejo,2001). O agrupamento da informação permite criar uma matriz de diagnóstico, cujo objetivo é reunir num único quadro a estrutura patológica do edifício, ou seja, para cada grupo de manifestações afins retirado da fase exame são estabelecidas de uma forma matricial as respetivas causas, sendo ainda indicado, de forma simples, a intensidade/fiabilidade do diagnóstico proposto (Calejo,2001). 2.2.8. “S ISTEMA PERICIAL DE APOIO AO DIAGNÓSTICO DE PATOLOGIAS EM EDIFÍCIOS ” – DIAGNOSTICA (2003) Rui Calejo e Peter Westcot apresentaram, em artigo próprio do livro Patorreb 2003, um sistema de apoio à decisão denominado “Sistema Pericial de Apoio ao Diagnóstico de Patologias em Edifícios”. O princípio do sistema é que a cada manifestação patológica, é possível associar um conjunto de possíveis diagnósticos, e portanto qualquer patologia está relacionada com uma Lista de Possíveis Diagnósticos (LPD) (Abrantes,Silva,2012). Com base na teoria da probabilidade, considerou-se que, inicialmente, esta listagem assume que cada diagnóstico possui a mesma possibilidade de ocorrência. No entanto, nas fases posteriores e à medida que se desenvolve o processo, prevê-se o condicionamento progressivo dos diagnósticos anteriormente definidos, através da aplicação da Teoria da Probabilidade Condicionada, resultando no reforço de uns e eliminação de outros (Abrantes,Silva,2012). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 24 Versão para discussão Figura 2.11 – Exemplo de uma Ficha de Patologia (PATORREB) (http://www.patorreb.com/pt/default.asp?op=201&ficha=001 30/10/12). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 25 2.2.12. “S ISTEMA DE APOIO À INSPEÇÃO E DIAGNÓSTICO DE ANOMALIAS ” – IST (2005) O Instituto Superior Técnico (IST) tem vindo a investir no estudo de um Sistema de Apoio à Inspeção e Diagnóstico de Anomalias em edifícios, que assenta em três pilares essenciais (Silvestre,2005): - uma base de dados informatizada que reúne a informação necessária; - um sistema que faculte a normalização das atividades e relatórios relacionados com as ações de inspeção – Módulo de Apoio à Inspeção (MAI); - um sistema de deliberação sobre a ação a realizar após a obtenção do diagnóstico – Módulo de Apoio à Decisão (MAD). Inicialmente, estes sistemas têm a finalidade de reunir todas as anomalias passíveis de ocorrer em cada elemento construtivo, bem como as causas subjacentes. São ainda incluídos métodos de diagnóstico, com o propósito da caraterização das anomalias e da identificação da causa. Para complementar esta metodologia, são incluídas as técnicas de reparação cuja finalidade é a correção das anomalias e a eliminação das respetivas causas (Silvestre,2005). O método tem por base a formação de matrizes de correlação: - entre anomalias e causas possíveis; - entre anomalias; - entre anomalias e métodos de diagnóstico; - entre anomalias e técnicas de reparação. As matrizes, cujo objetivo é o de traduzir o grau de relação entre entidades (auxiliando desta forma o trabalho desenvolvido pelo inspetor, sobretudo na fase de diagnóstico), possibilitam a determinação dos índices de simultaneidade entre as anomalias, averiguando qual a contribuição de cada causa provável enunciada e certificando quais as técnicas de reparação mais adequadas a desenvolver (Silvestre,2005). Após a análise do sistema, é possível sintetizar toda a informação numa Ficha de Anomalia (Figura 2.12), que se apresenta nos seguintes campos: - Descrição; - Causas prováveis; - Consequências possíveis; - Aspetos a inspecionar; - Ensaios a realizar; - Parâmetros de classificação; - Nível de gravidade/urgência de reparação; - Soluções de reparação. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 26 Versão para discussão Figura 2.12 – Exemplo de uma Ficha de Anomalia do IST (Silvestre,2005). 2.2.13. “M ÉTODO SIMPLIFICADO DE DIAGNÓSTICO DE ANOMALIAS ” – SDA (2005) O método, sugerido por Vítor Abrantes, pressupõe uma metodologia específica e simples, onde a definição da anomalia passa pela seleção progressiva de opções existentes, reunidas em grupos, que se apresentam posicionados do geral para o particular, convergindo desta forma para a obtenção do diagnóstico (Abrantes,Silva,2012). A informação obtida pelo levantamento das anomalias existentes num edifício encontra-se reunida de forma simples numa Matriz de Fichas de Reabilitação, que está organizada mediante a zona do edifício – que pode ser exterior, zona comum e interior – onde se manifesta a anomalia, e mediante os seguintes grupos (Abrantes,Silva,2012): - Elemento – reconhecimento do elemento onde se localiza a anomalia; - Componente – pormenorização/especificação dos componentes que constituem o elemento em estudo; - Anomalia – reúne o conjunto de anomalias correntemente associadas ao componente em análise; - Causa/Manifestação – reúne todas as origens possíveis da anomalia e/ou respetivas formas de se revelar. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 27 A título de exemplo, a Figura 2.13, mostra a referida matriz apenas para o elemento “Instalação de Águas e Esgotos”. Figura 2.13 – Matriz de Fichas de Reabilitação para o elemento “Instalação de Águas e Esgotos” (Abrantes,Silva,2012). O método possui uma base de dados que reúne um conjunto de Fichas de Reabilitação em conexão com cada anomalia apresentada. Cada Ficha de Reabilitação reúne toda a informação necessária sobre determinada anomalia (Abrantes,Silva,2012). A Ficha de Reabilitação, tal como se pode observar na Figura 2.14, tem um cabeçalho onde se indicam todos os parâmetros mencionados anteriormente, apresentando-se nos seguintes campos (Abrantes,Silva,2012): - Descrição sumária da anomalia – resumo elucidativo da aparência e localização frequente da mesma; - Causas possíveis – síntese dos possíveis fatores que originaram a anomalia; - Consequências – apresentam-se os efeitos que a anomalia pode causar; - Estratégias de reabilitação – sugestões de técnicas eficazes para a correção da anomalia e formas para atenuar a mesma. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 28 Versão para discussão Figura 2.14 – Ficha de Reabilitação SDA (Abrantes,Silva,2012). 2.2.14. “M ÉTODO DE AVALIAÇÃO DO ESTADO DE CONSERVAÇÃO DE IMÓVEIS ” – MAEC (2006) No enquadramento legal do Regime de Arrendamento Urbano, e no sentido de determinar o coeficiente de conservação de imóveis, foi desenvolvido no LNEC o Método de Avaliação do Estado de Conservação de Imóveis (MAEC). O método foi publicado pela Portaria n.º 1192-B/2006 de 3 de Novembro (Pedro et al.,2009). O Coeficiente de Conservação reflete o Estado de Conservação do locado. A avaliação do estado de conservação de um locado tem por base o preenchimento de uma Ficha de Avaliação (Figura 2.15), que se encontra organizada nos seguintes campos: - Identificação (geral do locado); - Caraterização (morfológica do locado); - Anomalias de elementos funcionais – onde é registado o nível de anomalia que afeta um dos 37 elementos funcionais em que foi subdividida a avaliação do edifício e do locado. Os elementos funcionais estão divididos em três grupos, nomeadamente, edifício (no seu conjunto), outras partes comuns (a preencher apenas em edifícios com mais do que um locado), e unidade; - Determinação do índice de anomalias – calculado através do quociente entre o total das pontuações e o total das ponderações dos elementos funcionais aplicáveis; Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 29 - Descrição de sintomas que motivam a atribuição de níveis de anomalias “graves” e/ou “muito graves” – descrevem-se as razões que justificam o atribuição desses níveis de anomalia aos elementos funcionais, através de fotografias que datem a vistoria efetuada pelo técnico; - Avaliação – indicação do estado de conservação do locado, com base no índice de anomalias calculado anteriormente; - Observações – registo das informações decorrentes da vistoria; - Identificação do técnico; - Coeficiente de Conservação – esta secção, a ser preenchida pela Comissão Arbitral Municipal (CAM), deve indicar o valor do referido coeficiente e a data em que o mesmo foi determinado. Figura 2.15 – Ficha de Avaliação do MAEC (Pedro et al.,2009). Apesar de as instruções de aplicação incluírem critérios gerais de avaliação e exemplos de sintomas de anomalias frequentes, não existe informação acerca de como interpretar os sinais de anomalia e identificar as causas prováveis, bem como proceder à sua correção (Pedro et al.,2009). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 30 Versão para discussão Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 31 3 R EDES P REDIAIS E VOLUÇÃO E CARATERIZAÇÃO 3.1. G ENERALIDADES A água desempenha um papel de extrema importância na vida humana e no equilíbrio do ecossistema. Ao longo dos tempos, as necessidades físicas e os hábitos de higiene, contribuíram para que o abastecimento de água nos edifícios se tornasse indispensável. Assim, ao longo dos tempos, o homem encontrou e aperfeiçoou soluções engenhosas para levar água até aos locais de consumo e aos respetivos consumidores. Atualmente, a água é um recurso cada vez mais escasso, porque ameaçado, devido ao crescimento acelerado da população mundial e do parque industrial, que contribuiu para um consumo excessivo deste recurso. Por essa razão que tem vindo a ser demonstrada uma preocupação crescente e generalizada em relação ao consumo e utilização da água, no sentido de se alcançar um consumo sustentável. Tal como os sistemas de abastecimento, os sistemas de drenagem de águas residuais são atualmente imprescindíveis em qualquer edifício, nomeadamente por questões de salubridade e de saúde pública. Aliás, a preocupação com o saneamento básico, ao longo da história, esteve quase sempre relacionada com a transmissão de doenças. Assim, o sistema de esgotos existe para afastar a possibilidade de contato de dejetos humanos com a população e com as águas de abastecimento. Desde já, interessa referir que o presente capítulo terá por base o Decreto Regulamentar nº 23/95 de 23 de Agosto – Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e de Drenagem de Águas Residuais (RGSPPDADAR) –, cujo principal objetivo visa assegurar o bom funcionamento dos referidos sistemas (públicos e prediais), preservando a segurança, a saúde pública e o conforto dos utentes. Refira-se que este Regulamento Geral se encontra atualmente em processo de revisão. O RGSPPDADAR prevê a existência de entidades gestoras responsáveis pela conceção, construção e exploração dos sistemas públicos. Essa responsabilidade cabe ao Estado, aos municípios e às associações de municípios, podendo ser atribuída a outras entidades, como as entidades empresariais locais ou a entidades em regime de concessão. Assim sendo, cabe a cada município prever regulamentos que se apoiem no Regulamento Geral, com as variantes, que melhor se adequem à atividade gestora e às caraterísticas próprias de cada sistema, mas no respeito que resulta do enquadramento daquele Regulamento Geral. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 32 Versão para discussão No presente capítulo, serão caraterizados os sistemas hidráulicos prediais de abastecimento e de drenagem de águas residuais. Dessa caracterização fazem parte os seus objetivos e constituição, a instalação e o traçado, bem como o funcionamento de cada uma das redes. Serão ainda descritos os principais tipos de materiais que as constituem. Contudo, antes, irá fazer-se uma breve descrição da sua evolução histórica. 3.2. E VOLUÇÃO HISTÓRICA DOS SISTEMAS HIDRÁULICOS PREDIAIS O abastecimento de água e a drenagem de águas residuais estão intrinsecamente ligados ao desenvolvimento da civilização urbana. Os primeiros sistemas comunitários ou “públicos” tiveram origem na antiga civilização egípcia. A primeira barragem de que se conhece existência é a de “Saad-el-Kafara” no Egipto (3000 a.C.), com 107m de comprimento (Afonso,2001). Civilizações posteriores, como é o caso da civilização grega ou a romana realizaram também obras da mesma proporção. No auge da civilização grega, Atenas possuía 20 aquedutos, construídos em barro e chumbo, sendo que já havia legislação em vigor sobre o uso da água (Afonso,2001). Ora, os romanos desenvolveram e aperfeiçoaram técnicas de outros povos, tendo dado especial importância a questões de ordem de saúde pública e saneamento básico, e por isso mesmo foram os grandes impulsionadores no que refere à evolução dos sistemas de abastecimento de água e de esgotos. Em Roma, no séc. II, a adução de água teria o valor de cerca de 13 m 3 /s para uma população superior a um milhão de habitantes. Só para o abastecimento da capital do seu império, os romanos construíram 11 grandes aquedutos, totalizando 613Km, sabendo-se que pelo menos outras 40 cidades romanas eram abastecidas de forma semelhante. O aqueduto romano mais extenso – “Aqua Marcia” – apresentava um comprimento total de 90Km (Afonso,2001). Foram ainda os inovadores relativamente aos sistemas de aquecimento de água, que começaram por ser usados nos seus famosos “banhos”. Criaram ainda sistemas de alimentação de água fria e quente, em alguns casos já com recurso a torneiras (Afonso,2001). No que refere aos sistemas de esgotos, é no Paquistão (antiga civilização Hindu) que se têm os primeiros registos (2500 a.C.) – este sistema era constituído por tubagens de grés que conduziam as águas residuais por canais cobertos, que posteriormente desaguavam nos campos, regando e adubando as culturas – (Afonso,2001). Novamente, os gregos e os romanos, construíram redes de drenagem em diversas cidades. Em Roma, nos finais do séc. VI a.C. foi construída a chamada “Cloaca Máxima”, uma das mais antigas redes de esgotos do mundo e uma obra pública de excelência do Império – trata-se de um coletor em tijolo, com 3,5 m de diâmetro, inicialmente com a função de canal e posteriormente coberto, que serviu a cidade como uma rede de esgotos, e ainda hoje se mantém em funcionamento – (Afonso,2001). Notese que “Cloaca” é um termo latino que significa “condutor de drenagem urbana” (Matos,2003). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 33 Na Idade Média, houve um enorme retrocesso nas condições de salubridade, o que acarretou uma série de epidemias na Europa, não se tendo verificado durante cerca de um milénio qualquer inovação ao nível da engenharia sanitária. Só em meados do séc. XIX na Europa, se estrearam sistemas públicos de abastecimento de água e de drenagem de águas residuais adequados, conseguindo apenas neste século igualar o nível alcançado pelos romanos na antiguidade. Por exemplo, em Portugal, o Aqueduto das águas livres, em Lisboa – que seguiu de perto o traçado do aqueduto romano – foi iniciado em 1732 e só foi concluído em pleno séc. XIX (Afonso,2001). As primeiras redes públicas de drenagem ditas modernas, foram realizadas em 1843 em Hamburgo, e em 1850 em Chicago, enquanto que a primeira estação elevatória municipal dos EUA foi construída em 1954, na Pensilvânia, e a primeira ETAR biológica em 1914, na cidade de Manchester (Afonso,2001). Ao nível dos sistemas de drenagem de águas residuais, houve uma evolução que se iniciou no final do séc. XIX e durou até ao 3º quartel do séc. XX. O sistema predial “separativo”, usado no princípio do séc. XX, que consiste na drenagem das águas negras em separado das águas de sabão, foi sido progressivamente substituído pelo sistema “unitário”, constituído por uma única rede de coletores onde são admitidas as águas residuais domésticas, pluviais e industriais (Sousa,2001). 3.2.1. E VOLUÇÃO HISTÓRICA DOS APARELHOS E DISPOSITIVOS DE UTILIZAÇÃO A primeira bacia de retrete com descarga foi criada por Sir John Harington em 1585, enquanto que as primeiras referências ao bidé surgem por volta do ano de 1739 em Paris (Afonso,2001). A primeira banheira individual com água quente e fria só veio a ser divulgada na segunda metade do séc. XIX, e é da autoria dos americanos Adam Thompson e Benjamim Franklin (Afonso,2001). Em Portugal, há exemplos de banheiras metálicas no Palácio da Ajuda e no Palácio da Pena (séc. XIX). O termoacumulador foi criado como apoio aos trabalhos laboratoriais de Sir James Dewar, em 1892, tendo sido ajustado para uso doméstico em 1904, ano esse, em que se iniciou a prática de desinfeção com recurso à cloração, em Inglaterra (Afonso,2001). O primeiro sistema de aquecimento solar de água surge em Israel no ano de 1955. Nos finais do séc. XIX, foram adotadas nas redes hidráulicas prediais, alguns métodos que ainda perduram nos nossos dias, como por exemplo a adoção de sifões, cujo objetivo é o de evitar a passagem de cheiros para o interior das habitações. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 40 Versão para discussão Figura 3.7 – Caudais de cálculo em função dos caudais acumulados (Anexo V do regulamento geral). O valor do caudal de cálculo será, então, o utilizado para o dimensionamento das redes prediais. Interessa, ainda, conhecer o valor da velocidade de escoamento. Os valores que a limitam variam entre os 0,5 m/s a 2,0 m/s, e são válidos para toda a rede predial, desde o ramal de distribuição, até aos ramais de alimentação. Finalmente, e ainda no dimensionamento dos sistemas, é necessário considerar a rugosidade do material, da qual dependem as perdas de carga (localizadas ou contínuas). 3.3.3.1. Reserva predial de água para abastecimento doméstico Os reservatórios de água destinada ao consumo humano, devem ser previstos de forma a que a sua localização permita uma fácil inspeção e conservação. Devem, ainda, ter proteção térmica e estar afastados de locais sujeitos a temperaturas extremas (Medeiros,2005). Como características construtivas dos reservatórios, salientam-se as seguintes (Medeiros,2005): - devem ser impermeáveis e dotados de dispositivos de fecho estanques e resistentes; - as arestas interiores devem ser boleadas e a soleira ter a inclinação mínima de 1% para a caixa de limpeza, a fim de facilitar o esvaziamento; Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 41 - nos reservatórios com água destinada a consumo humano e com capacidade útil igual ou superior a 2,0 m 3 devem ser constituídos, pelo menos, por duas células, preparadas para funcionar separadamente mas que, em funcionamento normal, se intercomuniquem; - sistema de ventilação, convenientemente protegido com rede de malha fina, tipo mosquiteiro, de material não corrosivo, que deve impedir a entrada de luz direta e assegurar a renovação frequente do ar em contacto com a água; - a soleira e as superfícies interiores das paredes devem ser tratadas com revestimentos adequados que permitam uma limpeza eficaz, a conservação dos elementos resistentes e a manutenção da qualidade da água; a entrada e saída da água nos reservatórios devem estar posicionadas de modo a facilitar a circulação de toda a massa de água armazenada; - o fundo e a cobertura dos reservatórios não devem ser comuns aos elementos estruturais do edifício, nem as paredes comuns a paredes de edificações vizinhas. Figura 3.8 – Esquema-tipo de um reservatório de água potável (Medeiros,2005). Os reservatórios podem ser de betão, alvenaria de tijolo ou de blocos de cimento, aço ou outros materiais que se mostrem adequados a manter a qualidade da água armazenada e os materiais e revestimentos usados na sua construção não devem alterar a qualidade da água afetando a saúde pública (Medeiros,2005). Finalmente, importa referir que os reservatórios de água para consumo humano devem ser sujeitos a operações de inspeção e limpeza periódica. 3.3.4. S ISTEMAS PREDIAIS DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA QUENTE Estes sistemas têm como objetivo assegurar a distribuição de água quente nas condições de temperatura, quantidade e qualidade adequadas ao uso sanitário. Visto a água quente ser destinada ao contacto com o corpo humano, a sua temperatura não deve exceder os 60ºC, segundo o art.º 97.º. O dimensionamento hidráulico da rede predial de água quente tem como base o dimensionamento efetuado para o abastecimento predial de água fria, considerando igualmente os limites de pressão, os Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 42 Versão para discussão caudais instantâneos, os caudais de cálculo, as velocidades regulamentares, bem como a rugosidade dos materiais – de notar que, devido ao aumento de temperatura nas tubagens e à sua dilatação diametral, o coeficiente de rugosidade será menor e consequentemente menor será a perda de carga unitária, logo, o material e a sua rugosidade, devem ser pensados de modo a suportar tais temperaturas – (Medeiros,2012). No que refere aos equipamentos, importa essencialmente a sua adequabilidade e capacidade para realizar as funções previstas, de modo a que não sejam causa de perturbações no sistema, e que não prejudiquem o seu desempenho a nível global (Medeiros,2005). Para além dos aparelhos, existem condicionantes técnicas a ter em conta nestes sistemas, nomeadamente a importância do isolamento térmico das tubagens, e a possível vantagem de previsão do circuito de recirculação ou retorno, como se explica a seguir. 3.3.4.1. Isolamento das tubagens O isolamento térmico das tubagens assume especial importância nas canalizações de água quente. Estas devem ser isoladas com produtos adequados, não corrosivos, incombustíveis e resistentes à humidade e protegidos sempre que haja risco de condensação de vapor de água, de infiltrações ou de choques mecânicos (Figura 3.9). Figura 3.9 – Isolamento para tubagens de água quente (http://www.isoline.com.br/produtos/isolamento-termico 13/11/12). Esta opção técnica deve ser sempre comtemplada, para reduzir o gradiente entre a temperatura da água à saída do equipamento de aquecimento e à sua chegada ao dispositivo de utilização. Por outro lado, influencia a temperatura ambiente dos compartimentos por onde passam estas tubagens, se embutidas em elementos construtivos. No caso de estarem instaladas à vista, reduz o risco de eventuais queimaduras por contacto com as tubagens (Pedroso,2000). Segundo o art.º 98.º, não se torna necessário isolar estas canalizações quando as derivações para os dispositivos de utilização são de pequeno comprimento. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 43 3.3.4.2. Circuito de recirculação (circulação forçada) ou de retorno Os sistemas de produção e distribuição de água quente devem garantir as temperaturas mínimas de utilização necessárias nos dispositivos de utilização em função das exigências de desempenho e economia desejadas, recorrendo, se necessário, à circulação forçada ou retorno (Medeiros,2005). A temperatura da água quente quando em repouso nas tubagens, ou seja, quando esta não está a ser utilizada, acaba por dissipar-se nas tubagens e no meio envolvente até ser atingido o equilíbrio térmico. Consequentemente, o utente ao abrir a água quente num determinado dispositivo, necessita de esperar alguns minutos pela mesma. Esse tempo de espera depende do comprimento da instalação, da temperatura que a água sai do sistema de aquecimento e do adequado isolamento das tubagens. Quanto maior for a distancia do sistema utilizado ao equipamento de aquecimento, maior é o desperdício da água fria, mas também da energia gasta para a aquecer (Medeiros,2005). A recirculação evita esse desperdício ao reduzir o tempo de espera até à chegada da água quente, como aliás se observa na Figura 3.10. Para que este sistema se mostre vantajoso, o isolamento das tubagens é essencial, bem como o comprimento do sistema. Figura 3.10 – Esquema de um sistema de recirculação. Na prática, quando o comprimento das canalizações excede sensivelmente os 30 m, mostra-se vantajoso prever o circuito de retorno, visto ser mais económico (Medeiros,2005). Assim, é mais frequente existir o sistema de recirculação em edifícios não familiares, uma vez que são, em geral, edifícios com traçados extensos e exigências de conforto mais elevadas, como por exemplo as unidades hoteleiras. 3.3.4.3. Aparelhos produtores de água quente O fornecimento de água quente é atualmente fundamental no que refere às necessidades de conforto e de higiene dos utilizadores, pelo que progressivamente se foram incentivando a utilização de equipamentos ou aparelhos de produção de água quente sanitária. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 44 Versão para discussão As instalações prediais de água quente são o conjunto de equipamentos, fontes energéticas e materiais que permitem aos utilizadores dos edifícios a obtenção da água aquecida artificialmente, visando a sua distribuição em boas condições, respeitando sempre a quantidade e qualidade da mesma (Ramos,2010). Há que ter em conta que a produção de água quente pode ser necessária para outros fins que não os sanitários, como por exemplo para aquecimento central ou climatização. A escolha dos aparelhos de produção de água quente deve ser considerada ainda na fase de projeto, de acordo com os requisitos regulamentares aplicáveis, visto que existem condicionantes específicas na instalação dos mesmos, designadamente os que utilizam gás coo fonte energética. Os sistemas de aquecimento podem ser individuais ou coletivos. Um sistema de aquecimento individual fornece água quente apenas a uma unidade de utilização, sendo que a nível económico a instalação deste sistema torna-se mais dispendiosa, visto ser necessário um equipamento de aquecimento de água por fogo/utilizador. Já um sistema de aquecimento coletivo alimenta várias unidades, sendo que é maioritariamente utilizado em edifícios não habitacionais, como hospitais, hotéis, etc. Este sistema abastece um maior número de dispositivos de utilização, tornando a utilização em simultâneo menos provável, sendo possível reduzir os volumes de armazenamento e baixar a potência dos equipamentos, permitindo assim custos de produção menores. A escolha do sistema depende do tipo de energia que será utilizado: aquecimento elétrico, a gás, solar, com outros combustíveis ou misto. A partir daí, é definido o sistema de alimentação dos equipamentos, o qual que pode ser (Medeiros,2005): - Instantâneo ou de passagem, em que a água é aquecida de forma gradual, à medida que circula pelo aparelho (esquentadores); - Por acumulação, em que a água aquecida fica armazenada em acumuladores (termoacumuladores elétricos e a gás, depósitos de água quente com circuito primário de aquecimento). Estes sistemas de aquecimento dependem antes de mais do tipo de utilização do edifício, bem como das necessidades instantâneas e horárias de água quente e da análise técnico-económica das várias alternativas existentes, o que pressupõe o conhecimento das características térmicas dos aparelhos (Medeiros,2005). Os equipamentos instantâneos a gás são vulgarmente conhecidos por esquentadores. Os elétricos, devido ao elevado custo da energia utilizada (elétrica), são cada vez menos utilizados em instalações prediais. Por outro lado, a caldeira mural surge cada vez mais como a solução ideal por muitas vezes ser utilizado como um sistema misto, ou seja, combina a produção de água quente para aquecimento do ambiente, com a produção instantânea de água quente sanitária. Pode ainda, através de um circuito primário de aquecimento, promover a acumulação de água quente em depósitos de água (Medeiros,2005). A água aquecida nos aparelhos por acumulação, nomeadamente nos termoacumuladores elétricos ou a gás, fica armazenada de forma a poder ser utilizada quando necessário. Têm um aspeto de reservatório isolado termicamente no qual a temperatura é controlada por um termostato e o seu aquecimento ocorre automaticamente quando necessário. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 45 Figura 3.11 – Aparelhos de produção de água quente. Esquentador (à esquerda) e Caldeira Mural (à direita) [Vulcano]. Por razões de segurança é interdita a instalação de aparelhos produtores de água quente a gás nas instalações sanitárias ou em locais que se não situem junto da envolvente exterior do edifício, para que se possa garantir uma fácil tiragem dos gases de combustão para o exterior dos espaços habitados ou utilizados. 3.3.5. T RAÇADO E I NSTALAÇÃO Segundo o art.º 95.º do regulamento geral, num projeto de distribuição predial de água, o traçado das canalizações deve ser constituído por troços retos, horizontais e verticais, ligados entre si por acessórios apropriados, devendo os primeiros possuir ligeira inclinação para favorecer a saída do ar, considerando-se recomendável 0,5% como valor mínimo orientativo, como se observa a seguir. Figura 3.12 – Declive das tubagens (Pedroso,2000). A exigência de acessórios pode ser dispensada nos casos em que se utilizem canalizações flexíveis. Nestas tubagens, a instalação deve ser efetuada a profundidades tais, no elemento de suporte, que possibilitem a execução de raios de curvatura adequados na transição de parede para parede (Figura 3.13) (Pedroso,2000). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 46 Versão para discussão Figura 3.13 – Instalação de tubagens sem acessórios (Pedroso,2000). As canalizações de água quente devem ser colocadas, sempre que possível, paralelamente às canalizações de água fria e acima destas ou, quando se desenvolvam na vertical, à sua esquerda, sendo que a distância mínima entre canalizações de água fria e quente é de 5cm (Figura 3.14). Figura 3.14 – Instalação de tubagens de água quente e fria (Pedroso,2000). O art.º 96.º do regulamento geral, por sua vez, descreve como se deve proceder à instalação destas redes. As canalizações interiores da rede predial de água fria e quente podem ser instaladas à vista, em galerias, caleiras, tetos falsos, embainhadas ou embutidas, sendo que as canalizações não embutidas são fixadas por braçadeiras, espaçadas em conformidade com as características de material. Figura 3.15 – Instalação das tubagens (Pedroso,2000). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 47 Segundo o mesmo artigo, na instalação de juntas e no tipo de abraçadeiras a utilizar, deverão ser considerados os problemas de dilatação e contração da tubagem. As canalizações exteriores da rede predial de água fria podem ser enterradas em valas, colocadas em paredes ou instaladas em caleiras, devendo ser sempre protegidas de ações mecânicas e isoladas termicamente quando necessário. De notar que as canalizações não devem ficar: sob elemento de fundação; embutidas em elementos estruturais; embutidas em pavimentos, exceto quando flexíveis e embainhadas; em local de difícil acesso; em espaços pertencentes a chaminés e a sistemas de ventilação. Finalmente importa frisar que, as canalizações instaladas à vista ou visitáveis devem ser identificadas consoante a natureza da água transportada e de acordo com o sistema de normalização vigente (geralmente azul para a água destinada ao consumo humano e de cor vermelha para águas destinadas ao combate a incêndios) (art.º 84.º do regulamento geral). 3.3.6. E LEMENTOS ACESSÓRIOS DA REDE 3.3.6.1. Torneiras e Fluxómetros As torneiras e fluxómetros devem ser colocados em locais acessíveis, de forma a permitir a sua fácil manobra e manutenção. Podem ser de latão, com ou sem revestimento cromado, ou de outros materiais que reúnam as necessárias condições de utilização (Medeiros,2005). 3.3.6.2. Válvulas As válvulas devem ser colocadas em locais acessíveis de forma a permitir a sua fácil manobra e manutenção. Nas redes de abastecimento de água, são usuais as válvulas de seccionamento, de retenção, de segurança, redutoras de pressão e de regularização. As válvulas podem ser de material de nobreza igual ou tão próxima quanto possível do material das tubagens em que se inserem, quando as tubagens o forem de material metálico, tendo em vista evitar a corrosão galvânica (Medeiros,2005). As válvulas de seccionamento visam impedir ou estabelecer a passagem de água em qualquer dos sentidos, sendo obrigatória a sua instalação à entrada dos ramais de introdução individuais e dos ramais de distribuição das instalações sanitárias e das cozinhas. Por outro lado, devem ser instaladas a montante de autoclismos, fluxómetros, máquinas lavar roupa e louça, dos equipamentos produtores de água quente e dos purgadores de água. São ainda obrigatórias a montante e a jusante dos contadores (Medeiros,2005). As válvulas de retenção impedem a passagem de água num dos sentidos, e são obrigatórias a montante dos aparelhos produtores, dos acumuladores de água quente e de qualquer rede não destinada a fins alimentares e sanitários (Medeiros,2005). As válvulas segurança, cuja função passa por manter a pressão abaixo de determinado valor, devem ser colocadas na alimentação de aparelhos produtores, nomeadamente de acumuladores de água quente (Medeiros,2005). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 48 Versão para discussão As válvulas redutoras de pressão, visam manter a pressão abaixo de determinado valor com a introdução de uma perda de carga, sendo a sua instalação obrigatória nos ramais de introdução sempre que a pressão seja superior a 600 KPa e/ou as necessidades específicas do equipamento assim o exijam (Medeiros,2005). Finalmente, as válvulas de regulação permitem a regularização do caudal (Medeiros,2005). 3.3.6.3. Contadores Compete à entidade gestora a definição do tipo, calibre e classe metrológica do contador a instalar, segundo art.º 105.º do regulamento geral. Segundo o art.º106.º do mesmo regulamento, é obrigatório instalar um contador por cada consumidor, garantindo a medição de todos os consumos, sendo que estes podem ser colocados de forma isolada, ou em conjunto (bateria de contadores). O espaço destinado aos contadores e respetivos acessórios deve ser definido pela entidade gestora. 3.4. S ISTEMAS PREDIAIS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS 3.4.1. G ENERALIDADES As águas residuais são águas resultantes de atividades humanas com origem na necessidade de transportar resíduos domésticos, comerciais e industriais e outros, e na utilização da água para fins higiénicos, recreativos e outros ou resultantes de ocorrências de precipitação. (Medeiros,2012) A água que chega aos edifícios é utilizada para diversos fins, conforme o tipo de edifício. À medida que esta vai sendo usada, as suas características químicas, biológicas e físicas modificam-se, pelo que a mesma se transforma num produto residual impróprio para o uso. Assim, torna-se indispensável a sua drenagem e tratamento, de forma e evitar problemas relacionados com a saúde pública e a salubridade ambiental (Sousa,2001). Os sistemas de drenagem pública de águas residuais englobam as águas residuais domésticas, industriais e pluviais, pelo que são essencialmente constituídos por redes de coletores, instalações de tratamento e dispositivos de descarga final, segundo disposto no n.º1 do art.º 115.º do regulamento geral. Tal como é referido no art.º 116.º mesmo do regulamento, estes sistemas podem ser do tipo: - Separativos: constituídos por duas redes de coletores distintas, uma destinada às águas residuais domésticas e industriais e outra à drenagem das águas pluviais ou similares; - Unitários: constituídos por uma única rede de coletores onde são admitidas conjuntamente as águas residuais domésticas, industriais e pluviais; - Mistos: constituídos pela conjugação dos dois anteriores, em que parte da rede funciona como sistema unitário e a restante como sistema separativo; - Pseudo-separativos: em que se admite em condições excecionais, a ligação de águas pluviais de pátios interiores, ao coletor de águas residuais domésticas. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 49 Na conceção dos sistemas prediais de drenagem de águas residuais é importante obedecer às exigências funcionais, à compatibilização entre os demais projetos envolvidos, e também devem ser tidos em conta outros aspetos gerais, tais como (Medeiros,2012): - a montante das câmaras de ramal de ligação, é obrigatória a separação dos sistemas de drenagem de águas residuais domésticas e pluviais; - existência da rede pública, nomeadamente, conhecer as caraterísticas dos coletores públicos; - evitar a acumulação de água em zonas de circulação e na cobertura; - manter uma distância superior a um metro entra a rede de abastecimento e a rede de esgotos; - garantir o conforto dos utentes e a qualidade das instalações hidráulicas (evitar ruído, entupimentos, desforragem – perda do fecho hídrico – dos sifões, etc.); - necessidade de prever condutas de serviço – para instalação de tubagens verticais – bem como tetos falsos ou pisos técnicos e falsos – para instalação de tubagens horizontais – de fácil acesso para futuras manutenções; - localização de aparelhos e equipamentos; - instalações complementares, como instalações elevatórias e câmaras retentoras de sólidos e gorduras; - estudo da recolha das águas pluviais. O projeto da rede de drenagem de águas residuais, deve ser desenvolvido de forma a garantir a captação e condução das águas prediais aos coletores e posteriormente às redes de tratamento das águas. 3.4.2. D RENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS DOMÉSTICAS As águas residuais domésticas provêm de instalações sanitárias, cozinhas, e zonas de lavagem de roupas e caraterizam-se por conterem quantidades apreciáveis de matéria orgânica, serem facilmente biodegradáveis e manterem relativa constância das suas características no tempo, como referido no art.º 115.º do regulamento geral. Importa referir que a drenagem predial pode ser feita por gravidade e/ou por elevação, em função dos níveis altimétricos de recolha das águas residuais domésticas relativamente ao nível do arruamento em que o coletor público de drenagem está instalado. Isto é, a drenagem de águas residuais domésticas deve efetuar-se de preferência por gravidade, para todos os pisos que se situem acima da cota do arruamento onde se situa o coletor público. Quando isso não acontece, as águas devem ser elevadas acima do arruamento, de modo a evitar o funcionamento em carga e inundação das caves (como previsto no art.º 205.º do regulamento geral), e tal como se observa na figura seguinte. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 56 Versão para discussão inclinação ascendente no mínimo de 2%, de forma a facilitar o escoamento da água condensada para o ramal de descarga (Figura 3.23). Figura 3.23 – Ligação do ramal de ventilação ao de descarga (Pedroso,2000). A inserção do ramal de ventilação no ramal de descarga deve fazer-se a uma distância não inferior a duas vezes o diâmetro do ramal, nem superior aos valores referenciados apresentados no ábaco que consta no anexo XVI do regulamento geral. Importa ainda referir que nos aparelhos em bateria, à exceção de bacias de retrete e similares, caso não se faça ventilação secundária individual, os ramais de ventilação coletivos devem ter ligação ao ramal de descarga, no máximo de três em três aparelhos (Pedroso,2000). Figura 3.24 – Aparelhos instalados em bateria (que não bacias de retrete e similares) (Pedroso,2000). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 57 3.4.4.3. Tubos de queda Os tubos de queda de águas residuais domésticas devem ser localizados, de preferência, em condutas de serviço verticais facilmente acessíveis, segundo art.º 234.º do regulamento geral. Nos tubos de queda, o traçado deve ser vertical, e de preferência deve formar um único alinhamento reto. Se existirem mudanças de direção, estas devem ser efetuadas por curvas de concordância, sendo que o seu valor não deve exceder dez vezes o diâmetro do tubo de queda. Caso isso não aconteça, então o troço intermédio de fraca pendente deve ser tratado como um coletor predial, como se refere no art.º 233.º do regulamento geral. A concordância entre os tubos de queda de águas residuais domésticas e as tubagens de fraca pendente deve fazer-se por curvas de transição de raio maior ou igual ao triplo do seu diâmetro, tomando como referência o eixo do tubo, ou por duas curvas de 45º eventualmente ligadas por um troço reto. Os tubos de queda devem ser dotados de bocas de limpeza (de diâmetro não inferior ao seu), posicionadas de modo a garantir a sua acessibilidade em todas as mudanças de direção, próximo das curvas de concordância, próximo da mais elevada inserção dos ramais de descarga e no mínimo de três em três pisos próximo da inserção dos ramais (art.º 235.º do regulamento geral). Figura 3.25 – Ligação do tubo de queda à câmara de inspeção (Pedroso,2000). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 58 Versão para discussão A inserção dos tubos de queda nos coletores prediais deve ser efetuada através de forquilhas ou câmaras de inspeção, sendo que o afastamento entre o tubo de queda e o coletor ou câmara de inspeção não deve exceder dez vezes o seu diâmetro. Caso tal não se verifique deverá dotar-se o sistema de ventilação secundária, como é referido no art.º 236.º do regulamento geral. No atravessamento de elementos estruturais, deve ficar garantida a ligação não rígida dos elementos, através da inserção de material próprio. Refira-se ainda que para acautelar os inconvenientes das compressões na base dos tubos de queda, deve-se evitar a ligação aos mesmos no piso inferior (Pedroso,2000). 3.4.4.4. Colunas de ventilação As colunas de ventilação podem ser instaladas, de preferência, em galerias verticais facilmente acessíveis, segundo exposto no art.º 242.º do regulamento geral. O traçado das colunas de ventilação deve ser vertical e as mudanças de direção constituídas por troços retilíneos ascendentes ligados por curvas de concordância (art.º 241.º do regulamento). Devem ter origem no coletor predial ou na câmara de inspeção. Caso a origem seja no coletor predial, a sua inserção neste deverá ser a uma distância não superior do tubo de queda de dez vezes o seu diâmetro. Devem terminar superiormente nos tubos de queda, pelo menos 1 m acima da inserção mais elevada de qualquer ramal de descarga, ou abrir diretamente na atmosfera, mediante os valores mínimos regulamentares que constam na Figura 3.18. Por outro lado, devem ser ligadas ao tubo de queda de três em três pisos, no mínimo. Nas situações de edificações não dotadas de tubos de queda, as colunas de ventilação devem ter origem nas extremidades a montante dos coletores prediais ou das câmaras de inspeção. A figura apresentada a seguir, mostra como deve ser efetuada a ligação da coluna de ventilação ao coletor e ao tubo de queda. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 59 Figura 3.26 – Ligação da coluna de ventilação ao coletor e tubo de queda (Pedroso,2000). 3.4.4.5. Coletores prediais Os coletores prediais podem ser instalados à vista, enterrados, em caleiras, em galerias ou tetos falsos e o seu traçado deve ser retilíneo quer em planta, quer em perfil. Nos coletores prediais enterrados, devem ser implantadas câmaras de inspeção no seu início, em mudanças de direção, de inclinação, de diâmetro e nas confluências. Caso estejam instalados à vista ou em locais facilmente visitáveis, as câmaras de inspeção devem ser substituídas por curvas de transição, reduções, forquilhas e por bocas de limpeza localizadas em pontos apropriados ou em número suficiente, de modo a permitir uma fácil manutenção (art.º 249.º do regulamento geral). Note-se que, segundo o mesmo artigo, as câmaras ou bocas de limpeza consecutivas não devem distar mais de 15 m entre si. 3.4.4.6. Ramais de ligação O traçado dos ramais de ligação deve ser efetuado por troços retilíneos, quer em planta quer em perfil. Os ramais de ligação podem ser ligados à rede pública por inserção, quer em câmaras de visita, quer diretamente ou não nos coletores públicos (Pedroso,2000). De salientar que os ramais de ligação são da responsabilidade da entidade gestora, quer no seu estabelecimento (localização e características hidráulicas) bem como na sua construção. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 60 Versão para discussão 3.5. M ATERIAIS No que refere aos sistemas de abastecimento de água e drenagem de águas residuais, existe, atualmente, uma vasta gama de tubagens, equipamentos e respetivos acessórios no mercado. Na seleção do material há que ter em conta fatores de ordem económica, das condições de aplicação, bem como a composição química da água distribuída ou drenada e respetiva temperatura, já que o comportamento dos materiais é diferente mediante a composição e temperatura da água. Uma não adequada seleção dos materiais e equipamentos conduzirá inevitavelmente a prazo a encargos económicos com obras de reabilitação. Assim, e para garantir a qualidade das instalações, só devem ser utilizadas as tubagens portadoras de certificado de conformidade ou documento de homologação, emitidos por uma entidade acreditada, devendo ainda ser indicada a sua classe de pressão (Freitas et al.,2012). Quando as tubagens das instalações prediais de distribuição de água e drenagem de águas residuais não se encontram embutidas, devem ser fixadas através de abraçadeiras, de modo a assegurar a sua correta fixação e adequada resistência mecânica, permitindo que se deem livremente eventuais contrações ou dilatações e devem ser em quantidade que assegure a correta fixação das tubagens (Pedroso,2000). Figura 3.27 – Exemplos de alguns tipos de abraçadeiras (Pedroso,2000). Seguidamente serão apresentados os materiais das tubagens mais utilizados, nomeadamente, os materiais metálicos, os materiais termoplásticos e outros materiais. 3.5.1. T UBAGENS M ETÁLICAS As tubagens metálicas continuam a ter grande utilização nos sistemas de abastecimento de água fria e quente, sendo que os materiais mais utilizados são o aço galvanizado, o cobre e o aço inox. Por outro lado as tubagens de ferro fundido são muito usuais no que refere aos sistemas de drenagem de águas residuais domésticas e pluviais (Pedroso,2000). Estas tubagens podem ser instaladas à vista, embutidas, em caleiras, galerias ou tetos falsos. Nas situações de não-embutimento, devem ser fixadas através de elementos de suporte ou amarração (abraçadeiras), desde que essa fixação possibilite que ocorram livremente contrações ou dilatações. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 61 Os acessórios devem ser de preferência do mesmo material das tubagens, de modo a evitar a eclosão de fenómenos de corrosão provocados pelo contacto entre metais de nobreza diferentes. Se isso acontecer, então deve ser prevista uma junta dielétrica entre ambos, de modo a evitar o seu contacto direto (Pedroso,2000). 3.5.1.1. Aço (Ferro Preto) Os tubos de aço (ferro preto) constituem alternativa, em geral, apenas para circuitos fechados de sistemas de aquecimento central. Estas tubagens são normalmente comercializadas em varas de 6 m, com diâmetros nominais que geralmente oscilam entre 8 e 150 mm. Deverá ter-se em atenção, que a montante deste sistema, não devem existir tubagens ou sistemas de cobre, mesmo que não estejam em contacto direto, pois os iões de cobre que se dissolvem na água podem causar problemas de corrosão nas tubagens onde ela passa (Pedroso,2000). As ligações entre a tubagem e acessórios devem ser de preferência do mesmo material. O elemento de vedação utilizado é normalmente a fita vedante ou a estopa de linho. Como principais características, este material possui rigidez, elevada densidade, baixo coeficiente de dilatação, boa condutibilidade térmica, rugosidade de valor médio e elevada resistência ao desgaste (Medeiros,2012). Figura 3.28 – Tubagens e acessórios de aço (ferro preto) (http://portuguese.alibaba.com/product-gs/steel-tubefittings-434778210.html 15/01/12) 3.5.1.2. Aço Galvanizado Os tubos de aço galvanizado continuam a formar grande parte dos sistemas de distribuição de água em Portugal, quer na água fria quer na água quente. Estas tubagens são normalmente comercializadas em varas de 6 metros com diâmetros nominais compreendidos entre os 8 e os 150 mm. Por outro lado, não suportam água com temperatura superior a 60ºC (Pedroso,2000). A ligação entre diferentes troços deverá ser executada preferencialmente com acessórios do mesmo material, sendo que o elemento de vedação normalmente utilizado é a fita vedante ou a estopa de linho. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 62 Versão para discussão Como principais características, este material apresenta rigidez, elevada densidade, baixo coeficiente de dilatação, boa condutibilidade térmica, elevada resistência ao desgaste e rugosidade média. No sentido de evitar fenómenos de corrosão, devem-se evitar velocidades de escoamento quer muito altas quer muito baixas (Medeiros,2012). Figura 3.29 – Tubagens e acessórios de aço galvanizado (Russo,2009). 3.5.1.3. Aço Inox As tubagens de aço inox são também muito usuais no abastecimento de água fria e quente. Estas tubagens são normalmente comercializadas em varas de 4 a 7m, com diâmetros que geralmente oscilam entre os 10 e 54 mm, sendo que não suporta água a temperaturas superiores a 50ºC. A ligação entre diferentes troços de tubagem deverá ser executada com recurso a acessórios de liga de cobre ou de aço inox. Como principais características, este material apresenta rigidez, elevada densidade, baixo coeficiente de dilatação, boa condutibilidade térmica, elevada resistência ao desgaste, baixa rugosidade e elevada durabilidade. Por ter maior percentagem de crómio, este material não enferruja (Medeiros,2012). Figura 3.30 – Tubagens e acessórios de aço inox (Russo,2009). 3.5.1.4. Cobre O cobre é também um material usado nos sistemas de abastecimento de água fria e quente, apesar de ter um custo superior aos tubos de aço galvanizado, constitui um material competitivo, devido às suas caraterísticas. Estas tubagens, comercializadas em varas de 5m ou em rolos de 25m ou 50m, têm diâmetros que variam entre os 8 e 54mm. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 63 Na ligação entre os diversos troços, devem ser usados acessórios de cobre, latão ou bronze. Esses acessórios podem ser ligados por tubos de pressão, com recurso a anéis de pressão, ou através de soldadura capilar, sendo que nessas situações o material de adição deve ser isento de chumbo. Estas tubagens rígidas caraterizam-se por uma grande durabilidade ao uso, elevada densidade, elevada condutibilidade térmica, baixo coeficiente de dilatação, baixa rugosidade, elevada resistência ao desgaste e grande facilidade de instalação em obra (Medeiros,2012). Figura 3.31 – Tubagens e acessórios de cobre (Russo,2009). 3.5.1.5. Ferro Fundido Estas tubagens são genericamente usadas nos sistemas de drenagem de águas residuais domésticas e pluviais. São comercializadas normalmente em varas de 0,5 a 3 m, quando possuem abocardamento, e em varas de 3m quando não possuem abocardamento, sendo que os diâmetros nominais das mesmas geralmente oscilam entre os 50 e 300 mm. Nas situações de não-embutimento, devem ser fixadas novamente com o auxílio de abraçadeiras. Como número mínimo de pontos de suporte/amarração deve-se aplicar um elemento junto da extremidade superior de cada tubo em tubagens verticais, enquanto que em tubagens horizontais se deve aplicar um elemento a montante e outro a jusante das uniões (Pedroso,2000). Nas ligações entre os diferentes troços de tubagem deve-se recorrer a acessórios, preferencialmente, do mesmo material, tendo em conta o tipo de sistema de tubagem, ou seja, se contem ou não abocardamento. Estas tubagens possuem uma proteção feita através da deposição de revestimentos betuminosos, tintas asfálticas, tintas de zinco, tintas epóxicas, etc., o que lhes confere uma maior resistência contra a erosão (Medeiros,2012). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 64 Versão para discussão Figura 3.32 – Tubagens e acessórios em ferro fundido (http://images04.olx.com.br/ui/11/65/88/1311944643_233685788_1-TUBOS-E-CONEXoES-EM-FERROFUNDIDO-RJ-0.jpg 15/01/12). 3.5.2. T UBAGENS T ERMOPLÁSTICAS As tubagens termoplásticas têm sido cada vez mais utilizadas nos últimos anos, quer nos sistemas de abastecimento de água fria e quente, quer nos sistemas de drenagem de águas residuais domésticas e pluviais. Os materiais termoplásticos mais utilizados no fabrico de tubagens e acessórios são o policloreto de vinilo (PVC), o polietileno reticulado (PEX), o polietileno de alta densidade (PEAD) e o polipropileno (PP). Nestes sistemas, os acessórios de ligação destas tubagens nem sempre são do mesmo material, sendo que muitas vezes recorre-se a acessórios de liga de cobre (Medeiros,2012). Estas tubagens podem ser instaladas à vista, embutidas, em caleiras, galerias ou tetos falsos. Em situações de não-embutimento, devem ser fixadas, com recurso a abraçadeiras, de modo a que a fixação seja correta e permita em simultâneo que ocorram eventuais contrações ou dilatações livremente. Quando sujeitas à ação dos raios ultravioleta devem ter um revestimento que as proteja, como por exemplo, uma pintura adequada (Pedroso,2000). 3.5.2.1. Polietileno de alta densidade (PEAD) Os tubos de PEAD só devem ser utilizados em redes de abastecimento de água fria, visto que é um material que apenas suporta temperaturas na ordem dos 20ºC, em condições de funcionamento contínuo e são normalmente comercializados em varas ou rolos com diâmetros nominais que geralmente oscilam entre 20 e 160 mm. A ligação entre os diferentes troços de tubagem pode ser obtida através das seguintes formas: soldadura topo a topo com e sem material de adição, soldadura por eletrofusão, soldadura com manga auxiliar e ligação com acessórios que podem ser metálicos ou plásticos (Pedroso,2000). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 65 O PEAD apresenta flexibilidade, baixa densidade, elevado coeficiente de dilatação, muito baixa rugosidade, baixa condutibilidade térmica e elevada resistência ao desgaste (Medeiros,2012). Figura 3.33 – Tubagens e acessórios em PEAD (http://www.centralplast.pt/images/Foto%20tubo%20PEAD.jpg; http://www.centralplast.pt/images/Fotos%20PEAD%20press%C3%A3o/grupo_topo.jpg 15/01/12) 3.5.2.2. Polietileno reticulado (PEX) Os tubos de PEX podem ser utilizados no abastecimento de água quente e água fria, visto que suportam altas temperaturas (até 95ºC em condições de funcionamento contínuo). Estas tubagens são normalmente comercializadas em varas ou rolos com diâmetros nominais que geralmente oscilam entre 10 e 110 mm. Quando embutidas, e devido ao seu elevado coeficiente de dilatação térmica, quando transportam água quente e se o comprimento for superior a 2 m devem ser instalados em mangas de proteção de polietileno termoestabilizado, que vão possibilitar, devido à forma existente entre si e o tubo, a absorção axial das dilatações térmicas (Pedroso,2000). A ligação entre os diferentes troços de tubagem é feita através acessórios de compressão metálicos, geralmente em ligas de cobre, sendo que a vedação é obtida de anéis de vedação ou luvas de compressão. Devido á sua constituição e respetiva flexibilidade, estas tubagens podem ser dobradas a frio ou a quente, sendo que no caso de dobragem a quente deve ser utilizada uma pistola de ar quente. De salientar ainda que este material é de grande flexibilidade (o que permite que os tubos possam ser dobrados a quente ou a frio), baixa densidade, elevado coeficiente de dilatação, muito baixa rugosidade, baixa condutibilidade térmica e elevada resistência ao desgaste (Medeiros,2012). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 72 Versão para discussão É percetível, pela análise do gráfico, verificar que o normal decaimento de desempenho de um edifício se pode relacionar com a incidência de manifestações patológicas, e portanto, com o nível de qualidade desse edifício. Note-se que esta evolução exigencial é motivada, entre outros aspetos, por novas exigências normativas e regulamentares (Calejo,2001). O decaimento prematuro do desempenho evidencia o forte ritmo de degradação a que o edifício está sujeito quando se inicia a fase de utilização. Esta degradação de “juventude” é originada muitas vezes por erros de construção ou de projeto, notórios nos primeiros anos de utilização. O motor deste decaimento representa o nível de patologias que o edifício manifesta. Efetivamente uma manifestação patológica, ou uma anomalia, é apenas a parte detetável de uma patologia (Calejo,2001). Por outro lado a manutenção, como se observa na Figura 4.1, traduz-se num aumento imediato de qualidade, apenas igualando o desempenho inicial. De qualquer forma, com uma adequada manutenção verifica-se um incremento da vida útil dos sistemas. Note-se ainda, no mesmo gráfico, que quando o edifício não apresenta o desempenho mínimo de condições de aceitação para uma determinada função (limiar de aceitação), surge a necessidade de reabilitar mediante uma análise técnico-económica fundamentada (Calejo,2001). Esta intervenção de fundo, confere ao edifício um nível de exigência superior ao inicial, respondendo portanto às exigências do momento. De forma genérica, mostra-se que se não houver uma manutenção constante e cuidada ao longo da vida útil do edifício, o desempenho do edifício decai ou torna-se disfuncional, pelo que se terão de proceder a operações de reabilitação, de forma responder às exigências modernas. Figura 4.2 – Esquema que ilustra o conceito de falta de qualidade associado à necessidade de reabilitação em edifícios. Em Junho de 2007 foi criada a Associação Nacional para a Qualidade nas Instalações Prediais (ANQIP). Esta organização não-governamental e sem fins lucrativos tem como objetivos gerais a promoção e a garantia da qualidade e da eficiência nas instalações prediais, com particular ênfase nas instalações de águas e esgotos, pela importância que têm no contexto da qualidade e conforto na habitação e pela dimensão dos problemas que geralmente lhes estão associados. As instalações de águas e esgotos constituem uma das principais origens de problemas em edifícios, mesmo nas construções mais recentes. Segundo a ANQIP, a distribuição de água e drenagem de esgotos na base de mais de 50% dos problemas detetados em edifícios. Estes problemas, decorrentes de erros e defeitos nas fases de projeto e de construção, traduzem-se geralmente em significativos Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 73 fatores de desconforto (ruídos, odores, etc.), em durabilidades reduzidas (roturas, avarias frequentes, etc.) e em problemas de humidades, forçando a intervenções que são, em geral, de custo significativo e de elevada incomodidade. Segundo Afonso (2009), as instalações prediais de águas e esgotos raramente ultrapassam o valor de 3 a 6% do custo total da obra, o que significa que uma melhoria geral da qualidade pode contribuir para uma redução muito significativa no número de patologias atualmente detetadas, sem um acréscimo sensível do custo final do edifício. Finalmente importa reforçar a ideia de que a qualidade das instalações hidráulicas deve ser uma permanente preocupação ao longo de todas as etapas – Planeamento, Projeto, Execução e Manutenção – e que para alcançar os níveis de qualidade desejados, cabe aos responsáveis o cumprimento das normas de projeto e de execução, assim como a utilização de boa técnica e de mão-de-obra qualificada (Ramos,2010). 4.2. D ESEMPENHO DAS I NSTALAÇÕES O desempenho pode ser entendido como um conjunto de caraterísticas referentes ao comportamento ou atuação de um sistema. Para o ambiente construído, o desempenho é dado por inúmeros fatores que interferem na qualidade do mesmo e na satisfação dos seus usuários (Castro,2008). O conceito de qualidade nas instalações sanitárias prediais está intimamente ligado ao desempenho dessas instalações, o qual pode ser avaliado em relação a diferentes categorias: Técnica; Ambiental; Humana e Económica (Afonso,Rodrigues,2007), como se mostra no esquema seguinte. Figura 4.3 – Desempenho nas instalações prediais. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 74 Versão para discussão 4.2.1. D ESEMPENHO T ÉCNICO O desempenho técnico pode ser avaliado a partir de dois comportamentos: o construtivo e o físicoambiental (Afonso,Rodrigues,2007). O comportamento construtivo incide sobretudo nas propriedades dos materiais, acessórios, equipamentos e dispositivos de utilização, nomeadamente no que refere à resistência química, mecânica e térmica dos mesmos, em prol das características do fluido a transportar e das condições de assentamento (Afonso,Rodrigues,2007). O comportamento físico-ambiental revela-se ao nível do conforto da instalação, nomeadamente do ponto de vista do ruído, da temperatura e da pressão (Afonso,Rodrigues,2007). Esse comportamento físico-ambiental, unido à "carga cultural" humana, determina o bem-estar e o conforto ambiental do indivíduo (Castro,2008). 4.2.2. D ESEMPENHO H UMANO O meio cultural é fulcral para a expetativa de um determinado ambiente, sendo que este deve ser concebido para determinadas tarefas e funções importantes para um determinado grupo social. Assim, para grupos sociais com diferentes culturas, as expectativas quanto ao ambiente são também distintas (Castro,2008). O desempenho humano pode-se dividir em quatro subcategorias: desempenho funcional, desempenho social, desempenho simbólico e desempenho em termos de saúde e bem-estar (Afonso,Rodrigues,2007). 4.2.2.1. Desempenho funcional A funcionalidade dos espaços é muito importante para a realização de determinadas tarefas, sendo por isso importante no conforto a proporcionar aos utentes. O desempenho funcional relaciona-se com a composição espacial do ambiente, dada pelos elementos tridimensionais, equipamentos e objetos, mas também a partir das condições e cultura humana. Desta forma o tipo de instalação sanitária deverá ser adequado ao tipo de usuário (Castro,2008). Por outro lado, nas instalações, o desempenho funcional pode ser avaliado pela ergonomia e pelo conforto na utilização dos seus aparelhos e dispositivos. Ao nível dos dispositivos de utilização, não se tem verificado uma evolução no sentido de um melhor desempenho funcional, isto é, atingiu-se um estado tal de ergonomia, que atualmente, as propostas cingem-se a aspetos arquitetónicos ou decorativos. Quanto aos aparelhos sanitários, existe atualmente uma maior oferta ligada ao conforto, que se traduz num avanço significativo ao nível da ergonomia (Afonso,Rodrigues,2007). 4.2.2.2. Desempenho simbólico e social O desempenho simbólico, estando associado aos gostos e tradições dos utentes, reflete-se no mobiliário e no equipamento sanitário escolhidos para decoração (Afonso,Rodrigues,2007). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 75 O conceito do desempenho social, que se reflete na conceção arquitetónica das instalações, está associado a questões de privacidade e interação social (Afonso,Rodrigues,2007). 4.2.2.3. Desempenho de saúde e bem-estar Relativamente à saúde e bem-estar, há que referir que existe probabilidade da existência de aspetos microbiológicos nas redes prediais, nomeadamente relacionados com a escherichia coli e com a legionella, sendo que esta última apresenta perigo à saúde humana. Ambas necessitam de determinadas condições específicas para se formarem, sendo que existe probabilidade de existir legionella em redes de água quente, mediante determinadas temperaturas e condições atmosféricas propícias. Dado que existem padrões para a formação destas bactérias, cabe ao projetista ter em consideração determinados parâmetros que garantam a salubridade da água (Afonso,Rodrigues,2007). 4.2.3. D ESEMPENHO E CONÓMICO O desempenho económico traduz-se na relação entre os custos (de investimento e de manutenção) e a satisfação (benefício) alcançada (Afonso,Rodrigues,2007). Na fase de projeto são tomadas decisões relativamente à tipologia da rede, da técnica construtiva e materiais a serem empregues. São ainda contabilizados, direta ou indiretamente, gastos na manutenção, no abastecimento de água, no tratamento de efluentes, nas taxas e demais impostos urbanos, etc.. Assim, é nesta fase que são tomadas decisões que comprometem a qualidade, a durabilidade, o conforto e o desempenho técnico da instalação hidráulica (Castro,2008). 4.2.2. D ESEMPENHO A MBIENTAL O desempenho ambiental pode-se caraterizar através da integração e da convivência entre o ambiente construído e a envolvente ambiental, isto é, do conforto ambiental, ou por outro lado, o impacte ambiental (Afonso,Rodrigues,2007). Este desempenho pode ser avaliado pela forma como as instalações hidráulicas prediais asseguram o transporte de água potável do exterior até às instalações, ou por outro lado, como é assegurada a rejeição de efluentes domésticos para o meio ambiente (Castro,2008). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 76 Versão para discussão Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 77 5 P ATOLOGIAS NAS REDES PREDIAIS 5.1. G ENERALIDADES Tal como já foi referido, as instalações prediais de águas e esgotos constituem, em Portugal, uma das principais causas de patologias em edifícios, mesmo quando se trata de construção recente. As patologias nestes sistemas surgem com alguma frequência, quer em edifícios antigos, quer em edifícios recentes, sendo que o envelhecimento natural dos materiais, a inadequação face às novas exigências, e a ausência de manutenção adequada durante a vida útil dos sistemas, serão os fatores que mais contribuem para que as mesmas ocorram (Pedroso,1997). O desapontar de formas mais ou menos aceleradas de manifestações patológicas nestas instalações, deve-se a vários fatores, que serão descritos mais à frente. Estas manifestações patológicas poderão pôr em causa os níveis de desempenho funcionais desejados, tornando muitas vezes estes sistemas inoperacionais. (Pedroso,1997). Convém salientar que, nas redes prediais, este tipo de situações é agravado pelo facto de a maioria das tubagens serem embutidas, pelo que se torna difícil avaliar o seu estado de conservação e identificar com rigor as anomalias existentes. As causas destas anomalias podem-se encontrar em erros e defeitos, quer na fase de projeto quer na fase de construção nos sistemas de águas e esgotos. Antes de se proceder ao estudo, propriamente dito, das patologias nas redes prediais, acha-se relevante fazer o enquadramento destas, relativamente às patologias na construção em geral. A AQC (“Agence Qualité Conctruction”), organismo francês responsável pela apreciação e implementação da qualidade na construção, criou um mecanismo de recolha e análise dos sinistros declarados às companhias seguradoras – sistema SYCODÉS (“Système de Collecte des Désordres”), no âmbito da garantia decenal e dos seguros, obrigatórios desde a entrada em vigor da “Lei Spinetta” em França, em 1978 –. Estes dados, fornecidos de forma anónima, constituem um elemento fundamental na avaliação da importância da patologia da construção em geral. Na análise efetuada pelo SYCODÉS, além da descrição da patologia, é identificado o elemento construtivo e a causa que esteve na origem do problema, bem como o custo de reparação dos danos, com base nos registos efetuados pelos peritos que avaliaram os sinistros (Sousa,2004). Na análise efetuada pelo SYCODÉS (2012), foram apresentadas as principais anomalias verificadas no período entre 1995 e 2011, qualquer que tenha sido o período de construção do edifício no qual foi assinalado o dano. No gráfico seguinte (Figura 5.1), mostra-se a distribuição de anomalias por elemento afetado. Para tal, foram analisados doze elementos de construção, cujas anomalias se Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 78 Versão para discussão mostram de forma hierarquizada em % de elemento afetado. As repartições foram comparadas com o conjunto e detalhadas segundo a tipologia de construção: habitações unifamiliares (difusas e em grupo), habitações coletivas, espaços de serviço ou comércio e outras utilizações. Figura 5.1 – Distribuição por elemento afetado (Adaptado de Sycodés,2012). Observa-se que nos edifícios de habitação coletiva, as anomalias declaradas à AQC incidem principalmente nas redes prediais interiores do edifício, nos revestimentos de solo interior, nas fachadas com betão à vista e noutros elementos particulares de fachada (não impermeabilizados), assim como em pequenos elementos da cobertura. Por outro lado, e como se observa a seguir, os custos de reparação, em edifícios de habitação coletiva, encontram-se fortemente associados às redes prediais de água e aos revestimentos do solo interior. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 79 Figura 5.2 – Repartição em % dos custos de reparação das anomalias (Adaptado de Sycodés,2012). Figura 5.3 – Repartição por tipo de manifestação anómala (em % de elemento afetado) (Adaptado de Sycodés,2012). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 80 Versão para discussão 5.2. T IPOS DE PATOLOGIAS NAS REDES PREDIAIS DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA Aquando da conceção, a preocupação do projetista deverá incidir na garantia de um nível satisfatório de desempenho funcional dos sistemas, da preservação da salubridade, do conforto e da segurança dos utilizadores. Muitos estudos referem que cerca de 50% das anomalias verificadas em edifícios se devem ao projeto, pelo que se torna essencial que o projetista cumpra determinados requisitos. Caso contrário, o projeto traduzir-se-á, necessariamente, numa menor qualidade de desempenho do sistema, e provavelmente em encargos económicos adicionais devido a obras de reabilitação a incrementar a prazo (Pedroso,2006). Na fase de construção, ou seja, na montagem e preparação das redes prediais de distribuição de água antes da sua entrada em serviço, existem várias fontes de erro, que mais tarde poderão originar patologias. Todos os tubos, acessórios, equipamentos e dispositivos de utilização a utilizar em obra devem apresentar os níveis de qualidade desejados, devendo ser portadores de certificado de conformidade. Por outro lado, o projeto deve ser respeitado nesta fase (Afonso,2004). Nos edifícios antigos, as anomalias mais significativas nestas redes são, por um lado muito rudimentares face às exigências atuais, e por outro as que resultam da existência de numerosas instalações de distribuição de água com tubagens em chumbo – material que foi abandonado por representar riscos de contaminação de água potável – (Appleton,2003). Os tipos de patologias que surgem com maior frequência nas redes prediais de abastecimento de água são os que se apresentam de seguida. 5.2.1. D EFICIENTES NÍVEIS DE PRESSÃO E CAUDAL Tal como foi referido anteriormente, os valores das pressões máxima e mínima da rede pública estão a cargo da entidade gestora. Ora, muitas vezes a conceção destas redes é feita sem o correto conhecimento destes valores devido à indisponibilidade da entidade gestora na cedência desses dados ou até mesmo à sua desatualização. Esta entidade deve fornecer dados fiáveis e atualizados para um correto dimensionamento das redes. Por outro lado, mesmo quando esses dados são fornecidos corretamente, muitas vezes não são devidamente tratados pelo projetista, concebendo utilizações sem conforto e problemas de funcionamento de alguns dispositivos (Afonso,2004). O projetista deverá, então, ter em conta as condições de pressão adequadas ao funcionamento do equipamento instalado. Deverá ainda optar por um sistema de alimentação adequado às características de fornecimento do sistema público e do edifício. Sendo que a probabilidade do funcionamento em simultâneo de todos os dispositivos de utilização instalados não é significativa, o dimensionamento dos diversos troços da rede é determinado com base num caudal de cálculo, que é naturalmente inferior ao somatório dos caudais instantâneos nos diversos dispositivos instalados a jusante da secção em estudo. Segundo Afonso (2004), nestas condições, o caudal de cálculo pode representar a origem de diversos problemas. Por vezes, nos pisos mais elevados das edificações, surgem deficiências no abastecimento em termos de pressão e caudal, as quais geralmente estão relacionadas com a incorreta determinação no projeto Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 81 das características de desempenho dos elementos elevatórios e/ou sobrepressores, bem como por alteração das condições iniciais de fornecimento por parte da entidade gestora (Pedroso,1997). Importa, ainda, frisar que, quer devido a incrustações calcárias quer devido a corrosão no interior das tubagens, quando assume proporções significativas, podem conduzir à redução nas secções de passagem, o que implica muitas vezes deficientes níveis de fornecimento, nomeadamente, com redução no caudal e na pressão (Pedroso,1997). 5.2.2. R OTURA NAS TUBAGENS DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA A ocorrência de roturas nas tubagens de distribuição predial de água deve-se a perfurações acidentais, não reparadas ou deficientemente corrigidas, ou a fenómenos de corrosão e/ou a uma inadequada ligação entre elementos da instalação (contacto entre materiais metálicos de diferentes nobrezas). Por outro lado, estas roturas também se podem dever à introdução de tensões excessivas nas tubagens, provocadas por variações das suas dimensões lineares associadas a variações de temperatura, ou por movimentos diferenciais dos elementos de construção (Appleton,2003). As roturas nas tubagens e a consequente perda de estanqueidade manifestam-se, no caso de tubagens embutidas através de manchas nas paredes por onde ocorrem, e no caso de tubagens instaladas à vista, através de exsudações e derrames para os pavimentos (Pedroso,1997). No que diz respeito à corrosão, os materiais mais propícios a este malefício são as tubagens metálicas. As roturas nas tubagens metálicas estão associadas a diversos tipos de corrosão – esta surge quando estes materiais entram em contacto com diversos meios, tais como a atmosfera, a água, a argamassas e o solo –, com origem quer pelo interior quer pelo exterior, em função do tipo de material que as constitui, das características químicas da água distribuída e da sua temperatura. Por outro lado, a falta de limpeza e do acompanhamento das tubagens metálicas é outro fator agravante na rotura das mesmas (Fontinha,Salta,2007). Existem vários tipos de corrosão, sendo que os mais frequentes que afetam as tubagens metálicas são (Fontinha,Salta,2007): - Corrosão uniforme: corrosão uniforme em toda a superfície exposta, resultando na diminuição gradual da espessura da secção; - Corrosão por picadas: corrosão localizada em pequenos pontos da superfície do metal, escavando-a, eventualmente até à perfuração completa. Este tipo de corrosão está muito associada à presença de cloretos ou de micro-organismos no meio; - Corrosão intersticial: corrosão localizada que se desenvolve em interstícios onde se podem formar pequenos volumes de água estagnada (fendas, uniões de peças, sob depósitos de partículas), no interior dos quais se dá corrosão por arejamento diferencial. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 88 Versão para discussão Outro tipo de problemas refere-se à inadequada instalação dos aparelhos sanitários e das tubagens, fixadas rigidamente aos elementos de suporte e atravessando elementos estruturais, o que conduz à transmissão de ruídos ao edifício (Paiva et al.,2006). Neste domínio, deve ainda notar-se que muitos dos dispositivos e equipamentos disponíveis no mercado, de menor qualidade, geram excessivos níveis de ruído. Relativamente às instalações elevatórias, sempre que estas entram em funcionamento transmitem vibrações, quer às tubagens, quer ao edifício, produzindo também ruídos (Paiva et al.,2006). 5.3.3. O BSTRUÇÕES A obstrução das canalizações de drenagem de águas residuais domésticas deve-se, muitas vezes, a um deficiente dimensionamento dos tubos de queda, à retenção de efluentes sólidos e de gorduras ou a problemas de sifonagem, bem como por uso inadequado dos utentes, por insuficiente capacidade de arrastamento, ou ainda, por deficiente construção das câmaras de inspeção, especialmente das suas soleiras (Paiva et al.,2006). Quando se verifica um entupimento nestas redes, seguido de um refluxo das águas residuais que não se conseguem escoar, estas derramam através das juntas dos aparelhos sanitários das cozinhas e casas de banho (Appleton,2003). O entupimento destas redes deve-se à obstrução provocada pela deposição de gorduras e de efluentes sólidos, ocorrendo facilmente quando os calibres da rede são limitados, ou quando a conceção da rede é insuficiente. Estes problemas surgem com frequência na execução destas redes em edifícios já construídos, em que não se conseguem contornar devidamente algumas condicionantes do edifício pré-existente (Appleton,2003). O deficiente uso das redes, especialmente quando nelas são lançadas objetos de grandes dimensões, ou grande quantidade de efluentes sólidos, origina entupimentos graves, os quais são resolvidos com pouco cuidado, podendo causar roturas na rede, ou simplesmente a transferência deste problema para outro ponto da mesma (Appleton,2003). 5.3.4. R OTURAS NAS TUBAGENS DE ESGOTOS DOMÉSTICOS Nos edifícios antigos, cujas tubagens são de grés cerâmico, as roturas nos sistemas de drenagem de águas residuais verificam-se de forma localizada, principalmente nas juntas (de argamassas fracas), levando à perda de estanqueidade. Estas roturas, quer nas tubagens, quer nas juntas são muitas vezes originadas por incompatibilidades de comportamentos de materiais que constituem a rede e dos elementos de construção em que se inserem ou a que estão ligados (Appleton,2003). Relativamente às juntas, estas podem originar roturas devido à sua má execução, ou à deficiência das mesmas, resultantes do envelhecimento dos materiais constituintes, ou por outro lado devido à sua cedência, provocada por assentamentos diferenciais dos elementos de construção (Paiva et al.,2006). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 89 As roturas podem ainda ser originadas por corrosão e/ou ataques químicos, sendo possível portanto estabelecer um paralelo com o que foi mencionado anteriormente relativamente aos sistemas de abastecimento de água (Paiva et al.,2006). 5.3.5. D EFICIENTE DESEMPENHO DOS MATERIAIS O material mais frequente nas instalações antigas de águas residuais domésticas é o grés cerâmico, constituindo canalizações rígidas, sem capacidade de se adaptarem, sem fendilhação face a movimentos que os elementos construtivos possam sofrer (por exemplo devido a assentamentos de fundação ou a deformações por flexão de pavimentos). Note-se que em edifícios antigos, as juntas entre tubagens, são geralmente executadas e preenchidas com argamassas fracas, que se desagregam, na sequência dos movimentos estruturais referidos, bem como por efeito de reações químicas entre as argamassas e os agentes agressivos contidos nas águas residuais (Appleton,2003). Nas redes de drenagem de águas residuais domésticas correntes, os materiais termoplásticos, especialmente o PVC, apresentam-se como sendo os mais críticos, nos casos em que a temperatura do líquido descarregado exceda os 40ºC, como aliás é o caso dos ramais de descarga das máquinas de lavar roupa e louça. 5.3.6. D EPRESSÕES E SOBREPRESSÕES As depressões e as sobrepressões devem-se fundamentalmente à falta de ventilação na rede, ou ao mau dimensionamento da mesma. As sobrepressões podem acarretar, nos casos críticos, a rotura de certas canalizações, nomeadamente das termoplásticas. As depressões podem originar cavitações perigosas para as canalizações, aparelhos e válvulas, como também o colapso, quer em tubagens metálicas quer em termoplásticas, sendo que ocorrem principalmente nos sistemas elevatórios. No momento em que se interrompe o escoamento do fluido ou se modifica a brutalmente a velocidade do mesmo, dá-se uma variação de pressão conhecida como choque hidráulico (golpe de aríete). Isto acontece com frequência nas tubagens que operam por bombeamento (instalações elevatórias). Este fenómeno dá-se geralmente devido ao arranque e paragem de bombas, ao fecho de válvulas, à presença de ar ou à má atualização dos aparelhos de proteção. A figura seguinte ilustra o diagrama de pressões num tubo de queda quando ocorrem descargas em simultâneo em dois pisos consecutivos: Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 90 Versão para discussão Figura 5.10 – Diagrama de pressões num tubo de queda quando ocorrem descargas simultâneas em 2 pisos consecutivos (Pedroso,2000). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 91 6 G RADUAÇÃO DAS PATOLOGIAS NAS REDES PREDIAIS 6.1. G ENERALIDADES As anomalias existentes nas redes prediais de abastecimento de água e de drenagem de águas residuais domésticas acabam por afetar as exigências dos utilizadores e originam a redução da vida útil dos edifícios. Grande parte destas anomalias têm a sua origem ainda na fase de projeto, como aliás se verifica nos restantes tipos de patologias manifestadas nos edifícios atualmente. Na consequência do Novo Regime de Arrendamento Urbano (NRAU), foi concebido o "Método de avaliação do estado da conservação de imóveis" (MAEC), que visa determinar com objetividade o estado de conservação do locado. Segundo o NRAU (MAEC,2007), as anomalias, dependendo da sua graduação, requerem determinados trabalhos de execução, em função do aspeto, do uso e conforto e do risco de saúde e/ou segurança (Quadro 6.1). No presente capítulo, irá ser usado o termo anomalia, consequente à consulta dos documentos acima mencionados, e, cujo enquadramento foi já explorado em 2.1.. Quadro 6.1 – Graduação das anomalias (MAEC,2007). L IGEIRAS M ÉDIAS G RAVES M UITO G RAVES Anomalias que prejudicam o aspeto Requerem trabalhos de fácil execução Requerem trabalhos de difícil execução Anomalias que prejudicam o uso e o conforto Requerem trabalhos de limpeza, substituição ou reparação de fácil execução Requerem trabalhos de difícil execução Anomalias que põem em risco a saúde e/ou a segurança Podem motivar acidentes sem gravidade, e requerem trabalhos de fácil execução Podem motivar acidentes sem gravidade, graves ou muito graves, e requerem trabalhos de difícil execução Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 92 Versão para discussão O LNEC publicou, em 2006, o “Guia Técnico de Reabilitação Habitacional” (Paiva et al.,2006), que sintetiza a graduação da anomalia, em função do grau de intervenção. Na presente dissertação adotouse esta mesma classificação para as instalações prediais hidráulicas, como se observa no quadro seguinte. Quadro 6.2 – Graduação das anomalias ao nível das instalações em edifícios (Paiva et al.,2006). A NOMALIAS EM I NSTALAÇÕES DE E DIFÍCIOS L IGEIRAS M ÉDIAS G RAVES M UITO GRAVES  Anomalias de caráter estético nas instalações;  Necessidade de limpeza;  Reparações anteriores pouco cuidadas que prejudicam o aspeto.  Deterioração pontual de componentes das instalações, exigindo substituição pontual e originando deficiências de funcionamento.  Degradação extensiva motivando funcionamento muito deficiente e necessidade de reparação ou substituição parcial de grande extensão.  Degradação extensiva motivando operacionalidade e necessidade de substituição total. Seguidamente serão referidas as principais anomalias verificadas nos sistemas de abastecimento de água e de drenagem de águas residuais domésticas, após prévia caraterização das mesmas nos referidos sistemas. 6.2. A NOMALIAS NAS REDES PREDIAIS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA Tal como foi anteriormente referido, as manifestações patológicas usualmente verificadas nas redes prediais devem-se geralmente ao envelhecimento natural dos sistemas, à eventual inadequação das novas exigências regulamentares e de conforto, quer dos materiais, quer dos equipamentos instalados e da ausência de manutenção adequada ao longo da vida útil do sistema (Paiva et al.,2006). De uma forma genérica, as anomalias mais frequentes nas instalações de distribuição de água devemse à má conceção ou má execução das mesmas, a perda de estanqueidade, a acumulação de incrustações calcárias ou fenómenos de corrosão. Em redes mais recentes com tubagem em ferro, os problemas mais comuns dizem respeito à perda de secção ao longo do tempo, devido por exemplo a incrustações calcárias, bem como a roturas por corrosão dos tubos, uma vez que o ferro, mesmo que seja protegido por galvanizado, tem uma durabilidade inferior a 50 anos (Appleton,2003). De seguida serão apresentadas as anomalias mais comuns nestes sistemas, graduadas em função do tipo de intervenção nestas redes (MAEC,2007) (Amorim, et al.,2004). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 93 6.2.1. A NOMALIAS LIGEIRAS - Instalação de distribuição de água com componentes com sujidades, riscados, oxidados; - Instalação de distribuição de água evidenciando reparações anteriores pouco cuidadas (como por exemplo na retificação de tubagens ou traçados alternativos); - Armário de contadores com sujidade ou oxidado, exigindo limpeza e/ou pintura; - Equipamento de produção de água quente apresentando corrosão; - Inexistência de válvula de seccionamento à entrada dos compartimentos. Figura 6.1 – Exemplos de anomalias ligeiras em redes de abastecimento de água (MAEC,2007). 6.2.2. A NOMALIAS MÉDIAS - Instalação de distribuição de água com componentes deteriorados (por exemplo partidos, soltos, enferrujados, corroídos, etc.), prejudicando o seu funcionamento; - Armário de contadores com portas deterioradas ou fechos removidos; - Instalação de distribuição de água com válvulas de seccionamento, ou equipamentos deterioradas (por exemplo enferrujadas ou corroídas); - Equipamento de produção de água quente com funcionamento deficiente - Ramais de distribuição de água fria e quente formando sifões com possibilidade de segregação de ar nos seus pontos altos; - Tubagens plásticas expostas às intempéries e ao sol; - Irregularidade nas válvulas redutoras de pressão: ausência de meios para drenagem, exiguidade de espaço para instalação de filtros e de válvulas de seccionamento; - Reservatório enterrado ou semi-enterrado, impedindo escoamento totalmente por gravidade. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 94 Versão para discussão Figura 6.2 – Exemplos de anomalias médias em redes de abastecimento de água (MAEC,2007). 6.2.3. A NOMALIAS GRAVES - Instalação de distribuição de água com funcionamento muito deficiente; - Armário de contadores com portas muito deterioradas ou removidas, exigindo substituição; - Instalação de distribuição de água com caudal insuficiente por calcificação interior da canalização; - Instalação de distribuição de água fria sem ligação a todos os aparelhos da cozinha e da instalação sanitária (lava-louça, lavatório, sanita, base de duche ou banheira); - Instalação de distribuição de água quente sem ligação a todos os aparelhos da cozinha e da instalação sanitária, salvo a bacia de retrete (lava-louça, lavatório, base de duche ou banheira); - Equipamento de produção de água quente inoperacional; - Adoção de reservatório com câmara única (sem septo separador); - Espaço do reservatório utilizado para arrumos, estabelecimento de redes de drenagem de águas residuais e outros fins não adequados à preservação da salubridade da água potável; - Ausência ou insuficiência de espaço entre as paredes laterais do reservatório com paredes limítrofes do subsolo ou edificações vizinhas, impossibilitando a sua inspeção e controle da fissuração; Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 95 - Insuficiência de espaço na casa das bombas para instalação de válvulas e acessórios adequados às tubagens; - Tampa de abertura de acesso ao reservatório com falta de estanqueidade e/ou executada de modo incorreto; - Propagação de ruídos e vibrações das bombas de elevação a partir da casa das bombas; - Ramais de distribuição de água quente nas lajes e não acessíveis (ou embainhadas). Figura 6.3 – Exemplos de anomalias graves em redes de abastecimento de água (MAEC,2007). 6.2.4. A NOMALIAS MUITO GRAVES - Instalação de distribuição de água inoperacional motivada por com fugas ou roturas; - Instalação de distribuição de água inexistente ou removida; - Instalação de distribuição de água sem ligação à rede pública e com fonte de abastecimento inoperacional; - Inexistência da possibilidade de instalar um equipamento de produção de água quente com condições para funcionar adequadamente; - Tampas de acesso às câmaras do reservatório executadas e instaladas de modo incorreto, com possibilidade de admissão de água contaminada para o seu interior; - Existência de eletrodutos instalados dentro do reservatório. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 96 Versão para discussão Figura 6.4 – Exemplo de anomalia muito grave em rede de abastecimento de água (MAEC,2007). 6.3. A NOMALIAS NAS REDES PREDIAIS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS DOMÉSTICAS As anomalias mais frequentes nas instalações de drenagem de águas residuais domésticas devem-se fundamentalmente a disfunções de desempenho, derivadas da perda de estanqueidade do sistema de tubagem (tubos e respetivos acessórios), causadas pela obstrução das componentes da instalação e ainda a disfunções causadas pela má conceção (Paiva et al.,2006). De forma abrangente, a má conceção destas redes, a perda de estanqueidade e as obstruções, estão na base das principais anomalias verificadas em redes de drenagem de águas residuais domésticas em edifícios (Paiva et al.,2006). De seguida, mostram-se as principais anomalias destes sistemas, graduadas mediante a sua gravidade (MAEC,2007) (Amorim, et al.,2004): 6.3.1. A NOMALIAS LIGEIRAS - Instalação de drenagem de águas residuais com componentes evidenciando desgaste (com sujidades, riscados, oxidados, etc.); - Instalação de drenagem de águas residuais evidenciando reparações anteriores pouco cuidadas (ex., retificação de tubagem, traçados alternativos); - Sifão instalado sem altura mínima de fecho hídrico (inferior a 50 mm); - Falta de curva que garanta a sifonagem nas caixas de reunião instaladas num pavimento para aqueles aparelhos sanitários que não possuem acoplado o respetivo sifão (como é o caso de banheiras, base de chuveiro e máquinas de lavar louça e roupa). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 97 Figura 6.5 – Exemplo de anomalia ligeira em rede de drenagem de águas residuais domésticas (MAEC,2007). 6.3.2. A NOMALIAS MÉDIAS - Instalação de drenagem de águas residuais com componentes deteriorados (soltos, partidos, enferrujados, corroídos, etc.), prejudicando o seu funcionamento; - Instalação de drenagem de águas residuais evidenciando alterações anteriores que prejudicam o seu funcionamento (como por exemplo a remoção de sifão de lava-louça); - Instalação de drenagem de águas residuais sem ligação para máquina de lavar louça, máquina de lavar roupa ou tanque de lavar roupa; - Ligação direta do nível do tubo de ventilação secundário em coluna de ventilação sem altura adequada. Figura 6.6 – Exemplos de anomalias médias em redes de drenagem de águas residuais domésticas (MAEC,2007). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 104 Versão para discussão reservatório, quer por dificuldade de localização do próprio reservatório em termos de espaço e de sobrecarga, quer pela exigência adicional de controlo da qualidade da água (Freitas et al.,2012). O projetista deve-se certificar se as pressões disponibilizadas pela via pública asseguram os níveis de desempenho esperado dos sistemas. As pressões de serviço nos dispositivos de utilização devem-se situar entre os 50 KPa e 600 KPa, sendo recomendável, por razões de conforto e durabilidade dos materiais, que se mantenham entre 150 KPa e 300 KPa (segundo o art.º 87.º do regulamento geral). Assim, a intervenção a este nível passa por um novo dimensionamento, ou, se devido a incrustações calcárias ou a corrosão, pela substituição parcial ou total da rede, mediante a extensão da zona afetada. 7.2.1.2. Roturas nas tubagens No caso de haver perda de estanqueidade, a reabilitação passa sempre pela substituição dos troços de tubagem ou dos elementos danificados, cuja extensão depende da extensão da zona afetada. No caso de roturas provocadas por corrosão é importante identificar primeiramente as causas, que podem ser de diversas origens, nomeadamente do material constituinte da instalação, das características da água transportada, etc. (Pedroso,1997). A reparação de elementos corroídos passa pela substituição dos componentes afetados e também pela alteração das condições que a promovem. Para reduzir este fenómeno deve evitar-se o contacto entre metais muito afastados na séria galvânica e/ou de nobreza superior. Para que não ocorram fenómenos de corrosão nas zonas de ligação, devem-se usar juntas dielétricas, bem como a instalação a montante de sistemas ou tubagens de cobre (Pedroso,1997). 7.2.1.3. Deficiente desempenho dos materiais e equipamentos Os materiais a empregar nestas intervenções devem ser os materiais e acessórios correntes do mercado (portadores de certificado de conformidade ou documento de homologação, emitidos por entidades de competência reconhecida para o efeito), selecionados com vista à facilidade de aplicação, bem como a fatores de ordem económica. Relativamente às caraterísticas dos materiais e dos tipos de união a usar, estes foram já apresentadas no capítulo 3, pelo que de seguida apenas se referem aspetos mais técnicos. No caso de tubagens de aço galvanizado, deve-se evitar o contacto com tubagens metálicas de nobreza superior, sendo que o revestimento de zinco deve ser aderente e possuir espessura uniforme. Devem ainda ser evitadas velocidades de escoamento quer muito elevadas, quer muito reduzidas (para tubagens de distribuição de água quente a velocidade não deve ultrapassar 1 m/s). Para que não ocorram fenómenos de corrosão, deve-se ainda, evitar que as tubagens estejam em contacto com argamassas que integrem cal ou areias com significativas quantidades de sal (Pedroso,1997). Quanto às tubagens de cobre, deve-se utilizar uma soldadura adequada, de forma a garantir a estanqueidade entre elementos (Pedroso,1997). Nas tubagens de aço inox, quando a estanqueidade for assegurada por soldadura, devem utilizar-se soldas isentas de cádmio e zinco. Por outro lado, este material não deve ser usado quando a água contém elevados teores de cloretos (Pedroso,1997). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 105 Relativamente aos materiais termoplásticos, a seleção do material passa pela escolha de um polímetro adequado face à temperatura da água transportada. Devido ao seu elevado coeficiente de dilatação térmica, devem ser adotadas soluções construtivas que possibilitem a livre variação linear causada pelas variações de temperatura, acautelando desta forma tensões que eventualmente causem a rotura das tubagens (Paiva et al.,2006). Quando as tubagens termoplásticas estão sujeitas à ação dos raios ultravioletas da radiação solar, as tubagens devem ser protegidas com um revestimento, como por exemplo a pintura. Nas situações em que seja necessário proceder ao aquecimento, não se devem utilizar maçaricos de chama, porque danificam a estrutura molecular dos polímeros (Paiva et al.,2006). É importante não descurar o isolamento térmico das tubagens, principalmente nas de água quente para minimizar as perdas térmicas, mas também nas tubagens de água fria. As espessuras mínimas de isolante devem ser asseguradas, de forma a assegurar a sua dessolidarização (Freitas et al,2012). A escolha dos equipamentos deve atender à sua adequabilidade e capacidade para realizar as funções previstas, de modo a que não prejudiquem o seu desempenho em termos globais, nem que sejam causa de perturbações no sistema (Pedroso,1997). Finalmente, a instalação dos sistemas deve ser efetuada de modo a não ocorrerem fenómenos de repatologia, principalmente no que diz respeito às uniões, ligações e remates. 7.2.1.4. Ruídos e Vibrações A atenuação de ruídos, de forma a proporcionar conforto, antevê alguns princípios que a seguir se descrevem (Freitas et al,2012) (Pedroso,1997). As velocidades de circulação do fluido, para atenuação de ruídos, devem ser inferiores a 1,5 m/s, ou inferiores a 1m/s, no caso de se pretenderem níveis de conforto elevados, enquanto que os níveis de pressão devem-se situar entre os 150 KPa e 300 KPa também por questões de conforto. Para atenuar o efeito do choque hidráulico, pode-se proceder à instalação de câmaras de amortecimento nos extremos altos das instalações ou junto do aparelho ou do sistema que lhe possa dar origem. Figura 7.1 – Reservatórios de amortecimento (Pedroso,2006). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 106 Versão para discussão As vibrações nas tubagens podem ser atenuadas com recurso a elementos isolantes com características elásticas nos pontos de fixação das tubagens e elementos construtivos por ela atravessados (por exemplo cortiça ou borracha) (Figura 7.2). Figura 7.2 – Isolamento de tubagem relativamente a elementos de construção (Pedroso,2006). O traçado de ser feito de forma a evitar mudanças bruscas de direção e diâmetro. Caso contrário, as singularidades nas redes contribuem para os fenómenos de turbulência e de cavitação. Devem ser adotadas juntas de dilatação na rede, cujo espaçamento deve ser definido em função do tipo do material. Estas permitem absorver as variações das dimensões causadas pelos gradientes térmicos, nomeadamente em tubagens destinadas ao transporte de água quente (Figura 7.3). Figura 7.3 - Junta de dilatação e fixação de tubagem (Freitas et al.,2012). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 107 De forma a atenuar os efeitos de acumulação de ar nas tubagens nos pontos altos da rede, devem ser adotadas pendentes adequadas que facilitem a sua saída através de dispositivos de utilização (0,5% ascendente no sentido do escoamento do fluído) e, caso isso não aconteça, deve ser ponderada a necessidade de válvulas de purga nos extremos mais elevados das colunas. Deve-se ainda ter atenção à escolha dos equipamentos e dispositivos de utilização, que devem ser o menos ruidosos possível (por exemplo torneiras misturadoras pouco ruidosas), de preferência com classificação acústica. As instalações elevatórias e/ou sobrepressoras sempre que entram em funcionamento transmitem vibrações às canalizações e ao edifício, produzindo ruídos. De notar que o grupo de hidropressores não deve atingir determinados limites regulamentares. Neste sentido, devem ser considerados equipamentos em compartimentos específicos com adequada absorção sonora e pavimento constituído por lajes flutuantes ou tendo maciços de inércia sob os equipamentos mais significativos do ponto de vista da possível excitação acústica (Freitas et al.,2012). 7.2.1.5. Deficiências no fornecimento de água quente As tubagens destinadas à distribuição de água quente devem ser dimensionadas tendo em conta o fim a que se destinam, especialmente no que se refere à simultaneidade prevista para o número de dispositivos de utilização instalados. Desta forma evitam-se deficiências no abastecimento destes sistemas, traduzidas por acentuadas variações de caudal e temperatura da água distribuída. O isolamento térmico das tubagens assume um papel importantíssimo, nomeadamente porque garante a proteção térmica das tubagens de água quente, com o duplo objetivo de reduzir as perdas de aquecimento e de evitar o aquecimento inadequado de elementos de construção (que pode ter como consequência a detioração de materiais de acabamento, ou no caso de paredes, do próprio reboco) (Appleton,2003). Devem-se isolar as tubagens, principalmente de água quente para minimizar as perdas térmicas, mas também as de água fria assegurando as espessuras mínimas do isolante, de forma a assegurar a sua dessolidarização (Freitas et al,2012), e em simultâneo para atenuar os ruídos. Finalmente, importa referir que nos sistemas que incorporem unidades para acumulação de água quente, devem ser tomadas medidas de prevenção de legionella, devendo-se para o efeito alcançar temperaturas nos pontos de acumulação de água não superiores a 55ºC (Paiva et al.,2006). Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 108 Versão para discussão 7.2.2. I NTERVENÇÃO NAS INSTALAÇÕES PREDIAIS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS DOMÉSTICAS Nas redes prediais de drenagem de águas residuais, devem ser tidos em conta alguns princípios a satisfazer, antes de se proceder à intervenção das mesmas (Freitas et al.,2012): - as águas residuais recolhidas acima do nível da cota do arruamento onde está instalado o coletor público devem ser escoadas por gravidade; - as águas residuais que chegam abaixo do nível do arruamento, como é o caso das caves, mesmo que localizadas acima do nível do coletor público, devem ser elevadas para um nível igual ou superior ao do arruamento, sendo que se se optar por soluções técnicas que garantam o não alagamento das caves, se pode dispensar o cumprimento desta exigência; - as limitações do traçado das redes podem implicar que em zonas particulares de pisos superiores seja necessário fazer a bombagem de águas residuais de alguns aparelhos recorrendo, por exemplo a sistemas compactos de recolha associados a um grupo de bombagem. Na intervenção destes sistemas devem ainda ser tidos em conta aspetos relacionados com os elementos construtivos recetores onde se inserem as instalações (paredes e pavimentos), bem como da verificação da capacidade de escoamento dos elementos existentes. Há ainda que considerar aspetos referentes à própria constituição do sistema, nomeadamente relacionados com os ramais de descarga e de ventilação, bem como os tubos de queda e respetiva taxa de ocupação e ainda dos coletores prediais (Pedroso,2006). Aquando da remodelação destes sistemas, e sempre que haja um aumento do caudal de ponta, o regulamento geral prevê, no art.º 204.º, que se deve comprovar a eficiência da capacidade de transporte dos tubos de queda e coletores prediais, bem como da ventilação do sistema. Note-se que as operações de reabilitação nas redes de drenagem de águas residuais domésticas, são mais complexas que as anteriores, visto os diâmetros das tubagens serem maiores, e portanto mais difíceis de ocultar (Appleton,2003). Assim, deverá ser tido em consideração o tipo de reabilitação que os pavimentos venham a receber, devido à problemática do volume dos elementos a instalar (ramais de descarga e caixas de pavimento) nas estruturas dos pavimentos. Assim sendo, é essencial que o projeto seja bem executado – considerando a qualidade, as condições de conforto e as exigências funcionais atuais – para que não surjam situações patológicas após a intervenção, como aliás é comum. Caso a reabilitação do edifício não incida sobre a substituição ou reparação do pavimento e a tubagem não possa ser nele ocultada, a rede pode ser instalada sobre o pavimento preexistente, mas ocultada por um degrau a efetuar por enchimento do pavimento na área de tubagem. Em algumas situações particulares, especialmente quando a intervenção incide sobre a totalidade do edifício, a tubagem pode ficar inserida junto ao teto do fogo subjacente, ocultada por um teto falso. A segunda solução apresenta-se como a única possível, sempre que o pavimento existente não suporte a sobrecarga do enchimento (Paiva et al.,2006). Em intervenções ligeiras, ou seja, na reparação de uma anomalia pontual, a solução a adotar deverá incidir sobre técnicas e materiais semelhantes aos existentes, assegurando o correto funcionamento do Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 109 sistema. Contudo, quando a reparação da rede é significativa, então a intervenção será mais profunda, exigindo o projeto e a implantação de uma nova instalação de drenagem de águas residuais. Assim, na conceção de novos sistemas de drenagem de águas residuais, devem-se ter em consideração os seguintes aspetos (Paiva et al.,2006): - otimização do desempenho funcional, através de um traçado correto que garanta um rápido escoamento das águas residuais, tendo em conta a localização de equipamentos e dos dispositivos destinados à ventilação, bem como o posicionamento da rede nas zonas comuns do edifício; - facilidade de desobstrução e de acessibilidade; - mecanismos que impeçam a contaminação da rede de distribuição de água; - adoção de sistemas eficazes de ventilação, de forma a extinguir os maus odores; - níveis de ruído baixos, de forma a alcançar o grau de conforto pretendido. No que refere à criação de novas instalações sanitárias, por exemplo em caves e semi-caves de edifícios, há que ter em conta as soluções de bombagem de esgotos, no sentido de ser possível alcançar as cotas dos coletores disponíveis, segundo o descrito no art.º 205.º do regulamento geral. Na execução dos trabalhos relativos à implementação, total ou parcial, de novas redes, devem ser consideradas determinadas características construtivas, de forma a assegurar uma perturbação mínima com o existente, sobretudo no que se refere às condições de segurança. Relativamente aos materiais das tubagens, o PVC rígido representa a utilização mais económica nos dias de hoje, a par de outros de natureza polimérica semelhante. São ainda exemplos de aplicação em tubagem e acessórios os materiais de natureza metálica, como o aço inox, ferro fundido e galvanizado. Em relação aos remates, ligações e uniões, estes deverão ser de bom fabrico, de qualidade controlada, e serem submetidos às regras da boa execução, de forma a não comprometer a qualidade dos componentes. Finalmente, relativamente às instalações elevatórias, estas devem ser implantadas em locais que permitam fácil inspeção, manutenção e minimizem os efeitos de eventuais ruídos, vibrações ou cheiros. Devem ainda dispor de ventilação secundária, devendo o nível máximo de superfície livre no interior da câmara de bombagem não ultrapassar a cota de soleira da mais baixa canalização afluente e o caudal a elevar ser igual ao caudal afluente, acrescido de uma margem de caudal que garanta a segurança adequada das instalações (Freitas et al.,2012). 7.2.2.1. Odores Os maus odores estão quase sempre relacionados com os problemas de sifonagem e com a falta de ventilação na rede. Assim, a solução passa, pelo prolongamento do tubo de queda acima do telhado, ou através da adoção de ventilação secundária, sendo que os valores mínimos do prolongamento do tubo de queda acima da cobertura constam no anexo XX do regulamento geral. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 110 Versão para discussão Por outro lado, podem-se instalar válvulas de ventilação, no caso de não ser possível fazer alterações na cobertura ou por razões construtivas diversas, em alternativa ao regulamento geral, sendo esta uma solução mais económica e menos intrusiva, sem causar desconforto aos utilizadores. 7.2.2.2. Ruídos Relativamente à atenuação de ruídos nestas redes, as soluções de intervenção são de todo semelhantes às de abastecimento de água. A nível de conforto acústico, nas intervenções nestes sitemas, deve-se ter em atenção: - evitar declives acentuados no trajecto das tubagens (através do controlo das velocidades de escoamento) e mudanças bruscas da secção das condutas (de forma a controlar o golpe de aríete); - raio de curvatura do tubo de queda, que deve ser o maior possível; - considerar declives que facilitem a saída de ar e gases arrastados; - uso de fluxómetros e autoclismos pouco ruidosos, de preferência fixos de forma independente da estrutura principal do edifício (com o intuito de absorção da propagação de vibrações). Por outro lado, não devem estar posicionados junto a paredes pertencentes a compartimentos internos de repouso / estar; - adoção de sistemas de ventilação (primária e secundária) da rede residual independente de quaisquer outros sistemas ventilados. Além destas considerações, deverá ser dado cumprimento ao disposto nos regulamentos atrás citados, em termos de habitabilidade e salubridade das edificações. 7.2.2.3. Obstruções Os efeitos provocados pelas obstruções passam pela impossibilidade de descarga dos efluentes provenientes dos diversos equipamentos com ligação ao esgoto e/ou através do refluxo de descarga através de ralos, sifões e outros equipamentos ligados à rede de esgoto. Para desobstrução dos sistemas, pode-se recorrer a sistemas de jatos de água ou a vara de limpeza. Note-se que o uso de produtos químicos não é recomendado, porque em contacto com as tubagens reagem quimicamente de forma prejudicial, aumentando a temperatura das mesmas. Como nestas redes é frequente o uso de materiais termoplásticos, o uso deste tipo de produtos é desfavorável, principalmente quando esses materiais não suportam temperaturas elevadas. 7.2.2.4. Roturas A este nível, o modo de intervenção é semelhante à das instalações de distribuição de água. Assim, quando se dá a falta de estanqueidade na rede, deve-se proceder à sua substituição parcial ou total, mediante a extensão da rotura e do material existente. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 111 7.2.2.5. Deficiente desempenho dos materiais e aparelhos sanitários A maioria dos aparelhos sanitários faz a descarga para os pavimentos, o que implica o atravessamento de pavimentos, que em edifícios antigos são em geral de madeira, o que se traduz numa dificuldade aquando da intervenção. Desta forma, na proteção de paredes e pavimentos, deve-se proceder a impermeabilizações dos elementos afetados (Appleton,2003). As tubagens não embutidas apresentam-se como uma solução vantajosa, podendo proceder-se à sua observação visual periodicamente e respetiva conservação. Relativamente aos materiais, são frequentemente usados nestas intervenções os termoplásticos, devendo-se ter em conta a agressividade destas águas aquando da seleção do material. Quando as tubagens de águas residuais ficam sujeitas a significativos gradientes térmicos, verifica-se a variação das suas dimensões, sendo geralmente acompanhadas de produção de ruídos e da eventual introdução de tensões. Esse efeito pode ser evitado ou atenuado, através da inserção de juntas de dilatação com características apropriadas à natureza dos materiais constituintes dos tubos. Caso as tubagens se encontrem embutidas, e sempre que as suas dimensões lineares o justifiquem, devem ser envolvidas com material que impeça a sua solidarização às argamassas envolventes e dever-se-ão conceber zonas reservadas à absorção das dilatações previstas (por exemplo em mudanças de direção dos tubos) (Pereira,2011). 7.2.2.6. Depressões e Sobrepressões Para acautelar os inconvenientes das compressões na base dos tubos de queda, deve-se evitar a ligação aos mesmos no piso inferior (Pedroso,2000). Isto é percetível pela análise do diagrama de pressões exposto na Figura 5.10. A ventilação é muito importante para atenuar as pressões na rede. Assim, é importante que o terminal do tubo de queda na cobertura cumpra o exposto no anexo XX do regulamento geral. Caso contrário, este deve ser prolongado até à cobertura, mediante as imposições do regulamento geral. Pode-se, ainda, proceder à colocação de ramais e/ou colunas de ventilação, ou em alternativa à colocação de válvulas de ventilação ou de arejamento. Na tentativa de sintetizar o que foi mencionado relativamente às principais patologias, causas e possíveis intervenções, mostram-se a seguir quadros-síntese que reúnem a informação destas relativamente às redes de abastecimento de água e de drenagem de águas residuais domésticas. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 112 Versão para discussão Quadro 7.1 – Quadro-Síntese das principais patologias, causas e soluções de intervenção possíveis nas redes prediais de abastecimento de água. S ISTEMAS DE A BASTECIMENTO DE ÁGUA P ATOLOGIA C AUSAS P OSSÍVEIS I NTERVENÇÕES POSSÍVEIS Rotura - Corrosão - Pressão - Deficiente colagem em tubagens plásticas Substituição parcial ou total, dependendo da extensão da rotura e/ou da intervenção ao edifício em geral. Deficientes níveis de pressão e caudal - Corrosão - Incrustações calcárias - Mau dimensionamento ou má execução dos trabalhos Substituição total da rede, ou do troço, dependendo da extensão da zona afetada e/ou da intervenção ao edifício em geral; possibilidade de novo dimensionamento. Ruídos Ar arrastado no interior da tubagem Colocação de válvula de purga. Velocidades de escoamento altas e/ou mudanças bruscas de diâmetro Substituição do troço que deu origem à patologia. Existência de vibrações Introdução de juntas ou ligações elásticas entre a tubagem e os elementos construtivos. Variações de temperatura, devido aos gradientes térmicos Introdução de juntas de dilatação. Ruídos em instalações elevatórias, provocando possíveis sobrepressões (choque hidráulico) Recurso à colocação de reservatórios de amortecimento ou a válvulas antiretorno. Isolamento acústico da tubagem. Deficiências no fornecimento de água quente - Mau dimensionamento - Incrustações calcárias Substituição total da rede, ou do troço, dependendo da extensão da zona afetada e/ou da intervenção ao edifício em geral; possibilidade de novo dimensionamento. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 113 Quadro 7.2 – Quadro-Síntese das principais patologias, causas e soluções de intervenção possíveis nas redes prediais de drenagem de águas residuais domésticas. S ISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS DOMÉSTICAS P ATOLOGIA C AUSAS P OSSÍVEIS I NTERVENÇÕES POSSÍVEIS Rotura - Juntas entre tubagens - Depressão (sistemas elevatórios) - Sobrepressão Substituição parcial ou total, dependendo da extensão da rotura e/ou da intervenção ao edifício em geral. Depressões e Sobrepressões - Falta de ventilação na rede - Mau dimensionamento Prolongamento do tubo de queda até à cobertura (cumprindo o Anexo XX do RGSPPDADAR); Introdução de ramais e/ou colunas de ventilação, ou em alternativa colocação de válvulas de ventilação. Ruídos Existência de vibrações Introdução de juntas ou ligações elásticas entre elementos construtivos e a tubagem. Variações de temperatura, devido aos gradientes térmicos daquelas tubagens que drenam águas residuais a temperaturas altas Introdução de juntas de dilatação. Raio de curvatura dos tubos de queda nas mudanças de direção Se não for possível “ripar”, deve-se proceder à substituição do troço que possa estar na origem (o tubo de queda deve ser de preferência vertical). Isolamento acústico da tubagem. Obstruções Acidentais Desobstrução com recurso a jatos de água ou a vara de limpeza. Odores - Problemas de sifonagem - Ausência de ventilação - incumprimento da distância máxima entre o sifão e a secção ventilada Prolongamento do tubo de queda até à cobertura (cumprindo o Anexo XX do RGSPPDADAR); Introdução de ramais e/ou colunas de ventilação, ou em alternativa colocação de válvulas de ventilação. Destruição do fecho hídrico de sifão (devido a fenómeno de autosifonagem ou sifonagem induzida) Substituição do sifão do aparelho que deu origem; introdução de ventilação na rede. Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 120 Versão para discussão Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas 121 A NEXOS Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Versão para discussão Redes prediais de abastecimento de água – Corrosão nas tubagens A 1 CORROSÃO EM TUBAGENS METÁLICAS P ALAVRAS -C HAVE : REDE DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA , DEFICIENTES NÍVEIS DE PRESSÃO E CAUDAL , CORROSÃO INTERIOR , CORROSÃO EXTERIOR , OPERAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO 2013 DESCRIÇÃO DA PATOLOGIA SONDAGENS E MEDIDAS Rede predial de abastecimento de água com diminuição significativa de caudal e pressão. Rede embutida, tornando-se necessário o acesso à mesma por abertura de sonda em um ou vários pontos da tubagem instalada. Corte e recolha de troço(s) para verificação interior da secção de vazão e existência de corrosão interna. CAUSAS DA PATOLOGIA SOLUÇÕES POSSÍVEIS DE REPARAÇÃO Tubagem metálica com corrosão exterior e interior por utilização de materiais metálicos de nobrezas muito distintas. Corrosão pelo interior Corrosão pelo exterior Substituição parcial ou total da rede, mediante a extensão da zona deteriorada. Utilização de materiais plásticos na rede de água fria e de materiais metálicos (aço inox) ou plástico termo-resistente na rede de água quente. A instalação poderá ser à vista, embainhada ou embutida e em paredes desmontáveis, tetos falsos ou piso elevado. Instalação em tetos falsos. Rede em estrutura metálica entre paredes de gesso cartonado. A UTORA : Joana Isabel dos Santos Palas R EVISOR : Professor Doutor Carlos Alberto Baptista Medeiros Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Rede predial de abastecimento de água – Corrosão galvânica A 2 ENVELHECIMENTO DOS MATERIAIS CONSTITUINTES DA REDE P ALAVRAS -C HAVE : REDE PREDIAL DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA , DETERIORAÇÃO DAS TUBAGENS , ENVELHECIMENTO NATURAL , CORROSÃO GALVÂNICA , SUBSTITUIÇÃO DA REDE 2013 DESCRIÇÃO DA PATOLOGIA SONDAGENS E MEDIDAS Rede de abastecimento de água, em aço galvanizado, com tubagens instaladas à vista num edifício de habitação coletiva, com evidente deterioração. Rede instalada à vista, pelo que a inspeção visual é suficiente. Corte e recolha de troço(s) para verificação interior da secção de vazão e existência de corrosão interna. CAUSAS DA PATOLOGIA SOLUÇÕES POSSÍVEIS DE REPARAÇÃO Envelhecimento natural dos materiais, com depósitos resultantes da sedimentação e do óxido de ferro resultante da corrosão galvânica. Substituição total da rede predial, com recurso ao aço inox, mantendo as tubagens à vista. A UTORA : Joana Isabel dos Santos Palas R EVISOR : Professor Doutor Carlos Alberto Baptista Medeiros Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Versão para discussão Rede predial de abastecimento de água – Corrosão galvânica A 3 ENVELHECIMENTO NATURAL DE BATERIA DE CONTADORES P ALAVRAS -C HAVE : BATERIA DE CONTADORES , ENVELHECIMENTO NATURAL DOS MATERIAIS , SUBSTITUIÇÃO 2013 DESCRIÇÃO DA PATOLOGIA SONDAGENS E MEDIDAS Bateria de contadores degradados num edifício de habitação coletiva. Inspeção visual, visto toda a rede ser instalada à vista. CAUSAS DA PATOLOGIA SOLUÇÕES POSSÍVEIS DE REPARAÇÃO Envelhecimento natural dos contadores e materiais constituintes de toda a rede, com depósitos resultantes da sedimentação e do óxido de ferro resultante da corrosão galvânica. Substituição da bateria de contadores, mediante a localização definida pela entidade gestora. A UTORA : Joana Isabel dos Santos Palas R EVISOR : Professor Doutor Carlos Alberto Baptista Medeiros Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Compartimentos de serviço – Válvula de seccionamento A 4 INEXISTÊNCIA DE VÁLVULAS DE SECCIONAMENTO P ALAVRAS -C HAVE : COMPARTIMENTOS DE SERVIÇO , VÁLVULA DE SECCIONAMENTO 2013 DESCRIÇÃO DA PATOLOGIA SONDAGENS E MEDIDAS Inexistência de válvula de seccionamento à entrada de compartimentos, numa rede de abastecimento de água. Situação muito comum em redes mais antigas, por este seccionamento não ser exigido na regulamentação anterior ao RGSPPDADAR - Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e Drenagem de Águas Residuais. Inspeção visual CAUSAS DA PATOLOGIA SOLUÇÕES POSSÍVEIS DE REPARAÇÃO As válvulas de seccionamento têm a finalidade de impedir ou estabelecer a passagem de água em qualquer dos sentidos. A sua colocação é obrigatória à entrada dos ramais de introdução individuais e dos ramais de distribuição das instalações sanitárias e das cozinhas, segundo o art.º 102.º do regulamento geral. A solução assenta na colocação de válvulas de seccionamento à entrada dos compartimentos de serviço, de forma setorizada de modo a criar a possibilidade da interrupção parcial do fornecimento à parte da rede de abastecimento, mantendo a restante disponível. A UTORA : Joana Isabel dos Santos Palas R EVISOR : Professor Doutor Carlos Alberto Baptista Medeiros Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Versão para discussão Reservatório de água destinada ao consumo humano – Câmara única A 5 ERRO DE CONCEÇÃO DE RESERVA PREDIAL DE ÁGUA P ALAVRAS -C HAVE : RESERVATÓRIO DE ÁGUA , CÂMARA ÚNICA , SEM SEPTO SEPARADOR , DUPLA CÂMARA 2013 DESCRIÇÃO DA PATOLOGIA SONDAGENS E MEDIDAS Reservatório de betão destinado ao abastecimento de água de um edifício de habitação coletiva com câmara única, sem septo separador. - Inspeção visual; - Recolha do historial dos utentes. CAUSAS DA PATOLOGIA SOLUÇÕES POSSÍVEIS DE REPARAÇÃO Ausência de septo separador devido a erro de conceção no dimensionamento do reservatório ou não exigência à data da sua construção. Os reservatórios com água destinada ao consumo humano devem ser constituídos, pelo menos, por duas células, preparadas para funcionar separadamente mas que, em funcionamento normal, se intercomuniquem. A existência de duas células facilita a sua manutenção ou reparação, mantendo-se a continuidade do abastecimento através de uma célula não intervencionada. A solução passa por fazer uma dupla câmara: construir uma parede em betão a meio do reservatório (septo separador). Cada célula de reservatório deve dispor de: a) Entrada de água localizada, equipada com uma válvula de funcionamento automático, destinada a interromper a alimentação quando o nível máximo de armazenamento for atingido; b) Saídas para distribuição, protegidas com ralo e colocadas, no mínimo, a 150 mm do fundo; c) Descarregador de superfície colocado, no mínimo, a 50 mm do nível máximo de armazenamento; d) Conduta de descarga de queda livre e visível, protegida com rede de malha fina, tipo mosquiteiro. e) Descarga de fundo implantada na soleira, com válvula adequada, associada a caixa de limpeza; f) Acesso ao interior com dispositivo de fecho que impeça a entrada de resíduos sólidos ou escorrências. A UTORA : Joana Isabel dos Santos Palas R EVISOR : Professor Doutor Carlos Alberto Baptista Medeiros Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Sistema de bombagem – Choque hidráulico A 6 RUÍDOS DEVIDO A PARAGEM DO SISTEMA ELEVATÓRIO P ALAVRAS -C HAVE : SISTEMA DE BOMBAGEM DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA , RUÍDOS , CHOQUE HIDRÁULICO , RESERVATÓRIO DE AR COMPRIMIDO (RAC) 2013 DESCRIÇÃO DA PATOLOGIA SONDAGENS E MEDIDAS Presença de ruídos, num edifício de habitação coletiva, sempre que se verifica uma paragem na instalação elevatória. - Inspeção visual na casa das bombas; - Recolha do historial dos utentes; - Medição dos níveis de ruido com recurso ao sonómetro. CAUSAS DA PATOLOGIA SOLUÇÕES POSSÍVEIS DE REPARAÇÃO Choque hidráulico (golpe de aríete) nas instalações elevatórias. Este é um fenómeno de propagação de uma onda de pressão condicionada pela compressibilidade do líquido e pela elasticidade da conduta. Quando um líquido está a circular numa tubagem em regime permanente e, num dado momento, se varia o regime de uma bomba, produzem-se variações de caudal e de pressão no ponto onde foi produzida a perturbação, criando um desequilíbrio. Este desequilíbrio produz variações na energia cinética da água, traduzindo-se em alterações da pressão da mesma (choque hidráulico). Imediatamente após o choque hidráulico verificam-se contrações e dilatações do líquido. As variações de pressão e caudal decorrentes, propagam-se através da massa líquida com o movimento ondulatório (ondas de pressão), originando ruídos. Uma solução possível passa pela instalação de reservatórios de amortecimento colocados nos extremos altos das instalações ou junto do sistema de bombagem, como por exemplo um reservatório de ar comprimido (RAC): No momento de paragem da bomba esta deixa de fornecer mais pressão e portanto a válvula fecha, o que contribui para que uma parte da água do RAC (reservatório de ar comprimido) seja arrastada para a conduta. Após a diminuição progressiva, e posterior anulação da velocidade, a água da conduta inverte o seu movimento e retorna ao RAC, aumentando a pressão, atenuando desta forma o fenómeno de choque hidráulico e a consequente produção de ruídos. A UTORA : Joana Isabel dos Santos Palas R EVISOR : Professor Doutor Carlos Alberto Baptista Medeiros Redes Prediais – Patologias e Reabilitação de Redes de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais Domésticas Versão para discussão Sistema de bombagem – Choque hidráulico A 7 DETERIORAÇÃO DA BOMBA DEVIDO A PARAGEM DO SISTEMA ELEVATÓRIO P ALAVRAS -C HAVE : SISTEMA DE BOMBAGEM DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA , RUÍDOS , CHOQUE HIDRÁULICO , VÁLVULA ANTI - RETORNO 2013 DESCRIÇÃO DA PATOLOGIA SONDAGENS E MEDIDAS Presença de ruídos, num edifício de habitação coletiva, sempre que existe uma paragem na instalação elevatória. Deterioração da bomba por paragem do sistema elevatório devido a ação sobre o impulsor por inexistência de válvula antiretorno a jusante e que evite o impacto sobre o impulsor, resultante da paragem, com consequente reparação ou, mesmo, substituição - Inspeção visual na casa das bombas; - Historial de reparações e ou substituições; - Recolha do historial dos utentes; - Medição dos níveis de ruido com recurso ao sonómetro. CAUSAS DA PATOLOGIA SOLUÇÕES POSSÍVEIS DE REPARAÇÃO Choque hidráulico (golpe de aríete) Nas instalações elevatórias. Este é um fenómeno de propagação de uma onda de pressão condicionada pela compressibilidade do líquido e pela elasticidade da conduta. Quando um líquido está a circular numa tubagem em regime permanente e, num dado momento, se varia o regime de uma bomba, produzem-se variações de caudal e de pressão no ponto onde foi produzida a perturbação, criando um desequilíbrio. Este desequilíbrio produz variações na energia cinética da água, traduzindo-se em alterações da pressão da mesma (choque hidráulico). Imediatamente após o choque hidráulico verificam-se contrações e dilatações do líquido. As variações de pressão e caudal decorrentes, propagam-se através da massa líquida com o movimento ondulatório (ondas de pressão), originando impactos sobre o ponto de impulsão, as bombas de elevação. Para lá de soluções de amortecimento do choque hidráulico torna-se necessário evitar que o impacto se produza diretamente sobre o impulsor da bomba, imprimindo-lhe um movimento em sentido inverso à sua rotação normal com a consequente deterioração da bomba e necessidade de frequentes reparações e ou substituições. Uma forma de atenuar o efeito dos ruídos sempre que se verifica o choque hidráulico, assenta na colocação de válvula a jusante do sistema de bombagem que impede o retorno do fluido (retenção) e o impacto sobre a bomba e a consequente deterioração e avaria. Válvula anti-retorno ou de retenção: A UTORA : Joana Isabel dos Santos Palas R EVISOR : Professor Doutor Carlos Alberto Baptista Medeiros