A reserva de água é de extrema importância para nossa atividade profissional. A água é um recurso valioso para nossa vida e projetar edificações com reservas de água é essencial, por esse motivo é necessário sabermos calcular de maneira correta qual é o volume e como funciona o cálculo da caixa d’água.
O QUE SÃO RESERVATÓRIOS DE ÁGUA?
Reservatórios de água, são recipientes que tem por finalidade armazenar água para alguma finalidade: para industrias produzirem produtos, para a agricultura poder regar seus sistemas, para humanos consumirem e outras atividades.
RESERVATÓRIO INFERIOR E SUPERIOR
Reservatório inferior são executados enterrados ou semi-enterrados, já os reservatórios superiores são executados em cima de edificações ou em torres.
Há dois casos onde é comum utilizarmos reservatórios superiores e reservatórios inferiores, são eles:
1. Utilizamos reservatórios superior e inferior nos casos onde a água que vem da rede pública não tem pressão suficiente para chegar até o reservatório. Geralmente em reservatórios que ficam entorno de 9 metros de altura em relação ao nível da água, já não se tem pressão suficiente.
2. Utilizamos reservatórios superior e inferior também nos casos onde volume calculado é elevado. Ao invés de colocar todo esse volume do reservatório em cima da edificação (encarecendo a estrutura) nós fazemos a divisão entre reservatório superior e inferior.
CONSUMO DE ÁGUA
Para calcularmos o volume do nosso reservatório é necessário analisarmos o consumo da edificação e esse consumo de água pode variar de cidade para cidade, como assim? Em cidades mais quentes o consumo de água da edificação é maior que em lugares frios.
Devido à essa variação algumas concessionárias de água e esgoto, fornecem o consumo de água característico para cada região. Caso a sua cidade tenha concessionária de água e esgoto, você pode consultar o setor técnico da empresa e solicitar essa informação, geralmente essa informação vem em um documento da concessionária chamado Diretrizes para Elaboração de Projetos.
Para facilitar eu separei uma tabela com o consumo para cada tipo de edificação e ainda coloquei como você pode encontrarar o número de usuários para cada situação.
Observação: A tabela a seguir foi retirada das Diretrizes da Concessionária de Água e Esgoto de Manaus (Águas de Manaus). Para o seu projeto, é recomendado consultar a concessionária de água e esgoto da sua cidade. Caso não haja concessionária local, você pode utilizar dados de uma cidade próxima com condições de consumo semelhantes. Se nenhuma dessas alternativas estiver disponível, cite no memorial descritivo e de cálculo que o consumo adotado foi baseado em uma referência bibliográfica confiável, como um livro ou artigo técnico.
TEMPO DE RESERVA DE ÁGUA
Para determinar a capacidade total de reservação de água potável, devemos considerar a frequência e duração de eventuais interrupções do abastecimento, você como projetista, deve sempre analisar como é a frequência de abastecimento de água da concessionária, exemplo, tem concessionárias que abastecem a rede dia-sim dia-não, nesse caso o volume do reservatório deve ter uma reserva para atender o dia que não houver abastecimento público.
Algumas concecessionárias informam em suas diretrizes qual é o tempo de reservação mínima que você terá que adotar em seu projeto.
A NBR 5626/20 diz em seu item 6.5.6.2 que o volume total de água reservado deve atender no mínimo a 24 h de consumo normal da edificação e já no item 6.5.6.3. ela recomenda que o volume máximo seja para atender até a três dias (salvo casos que seja feito um tratamento auxiliar para garantir a potabilidade da água).
Na maioria dos projetos (residências e comerciais) adotamos um tempo de reservação para dois dias.
CALCULANDO RESERVA DE ÁGUA (CONSUMO TOTAL DA EDIFICAÇÃO)
Sei que as vezes só olhar imagens e conteúdo não ajuda tanto a fixar um conhecimento, por isso, separei 3 exemplos de dimensionamento mais comuns.
- Exemplo residência unifamiliar:
Para esse exemplo vamos considerar uma planta de uma residência com 65 m² e dimensionar um reservatório para atender à dois dias de reserva.
1. Para cada quarto nós iremos considerar 2 ocupantes, ao analisar a planta vemos que existem 3 dormitórios, logo:
Pop.= 2 x 3 => Pop.= 6 habitantes
2. Segundo a tabela mostrada nesse artigo, nós iremos considerar um consumo de 250 L/habitante.dia :
Consumo diário= 6 hab. x 250 L/hab.dia
Consumo diário= 1.500 L/dia
3. Para termos a reserva total para dois dias, devemos multiplicar o valor do consumo diário total por 2 dias:
Consumo total= 1.500 L/hab.dia x 2 dia
Consumo total= 3.000 L
- Exemplo residência multifamiliar:
Vamos considerar para esse exemplo uma edificação multifamiliar de 4 pavimentos, sendo todos os apartamentos tipo, vamos considerar o reservatório para atender à 2 dias de reserva.
1. Para cada quarto nós iremos considerar 2 ocupantes, ao analisar a planta vemos que existem 3 dormitórios por apartamento tipo, logo:
Pop.= 2 x 3 => Pop.= 6 habitantes/apartamento
2. Para calcular a população total, devemos analisar que existem 2 apartamentos por andar e a edificação tem 4 andares, logo:
Pop.total= 6 hab./apto x 2 apto x 4
Pop.total= 48 hab.
3. Segundo a tabela mostrada nesse artigo, nós iremos considerar um consumo de 200 L/hab.dia :
Consumo diário= 48 hab. x 200 L/hab.dia
Consumo diário= 9.600 L/dia
4. Para termos a reserva total para dois dias, devemos multiplicar o valor do consumo diário total por 2 dias:
Consumo total= 9.600 L/hab.dia x 2 dia
Consumo total= 19.200 L
- Exemplo escritório:
Para análise desse escritório nós vamos considerar as cadeiras de trabalho, e as cadeiras da sala de reunião, as cadeiras de espera e de atendimento não serão contabilizadas pois não terão funcionários fixos nesses pontos. Vamos considerar o reservatório para atender à 2 dias de reserva.
1. De acordo com o layout vamos considerar uma população de 14 habitantes.
Pop.= 14 habitantes
2. Segundo a tabela mostrada nesse artigo, nós iremos considerar um consumo de 50 L/habitante.dia :
Consumo diário= 14 hab. x 50 L/hab.dia
Consumo diário= 700 L/dia
3. Para termos a reserva total para dois dias, devemos multiplicar o valor do consumo diário total por 2 dias:
Consumo total= 700 L/hab.dia x 2 dia
Consumo total= 1.400 L
CÁLCULO DE VOLUME DE RESERVATÓRIO
Com a reserva de água calculada, podemos encontrar as melhores medidas para o nosso reservatório, primeiro temos que escolher qual a geometria que vamos escolher para o nosso reservatório, as geometrias mais comuns para reservatórios são:
- Retangular;
- Circular.
Reservatório Retangular:
Para determinar as medidas internas do reservatório retangular devemos aplicar a fórmula do volume de um retângulo:
Vamos dimensionar um reservatório para um volume de 5 m³.
Opção 2 – B=2,25 e C=2,25
V=A x B x C => 5=A x 2,25 x 2,25
5=5,06A => H= 0,99m
Opção 2 – Diâmetro de 2,0 metros
V=0,785 x D² x H => 5=0,785 x 2,0² x H
5=3,14H => H= 1,60m
Os volumes calculados são os volumes úteis.
Reservatório Circular:
Para determinar as medidas internas do reservatório circular devemos aplicar a fórmula do volume de um cilindro:
Vamos dimensionar um reservatório para um volume de 5 m³.
Opção 1 – Diâmetro de 1,5 metros
V=0,785 x D² x H => 5=0,785 x 1,5² x H
5=1,76H => H= 2,85m
Opção 2 – Diâmetro de 2,0 metros
V=0,785 x D² x H => 5=0,785 x 2,0² x H
5=3,14H => H= 1,60m
Os volumes calculados são os volumes úteis.
RESERVATÓRIO PRÉ-FABRICADO
O mais comum em edificações residenciais ou comerciais de baixa complexidade é utilizarmos reservatórios já prontos, os mais utilizados são em polietileno e suas medidas podem variar de acordo com cada fabricante.
Polietileno:
Temos reservatórios em polietileno e cisternas (reservatórios inferiores). Estamos separando aqui as principais medidas para esse cistema.
Metálico:
Os reservatórios metálicos podem ser fabricados sob medida, porém alguns fabricantes já vendem esses reservatórios “prontos”, estamos deixando aqui as principais medidas para reservatórios metálicos tipo taça.
DETALHES NO VOLUME DO RESERVATÓRIO
Na hora que dimensionar o seu reservatório, você deve analisar se irá ter sistema de incêndio na sua edificação. Caso tenha, você deve verificar com o projetista de incêndio se o volume de incêndio será “junto” com o reservatório de água.
O cálculo de volume da reserva de incêndio vai variar de estado para estado, pois a especificação do volume de incêndio fica nas intruções técnicas do corpo de bombeiro de cada estado.