Dimensionar as tubulações de recalque e sucção para um prédio multifamiliar de 10 pavimentos com 4 apartamentos por andar com 1 sala, 3 quartos sociais, cozinha e quarto de empregada. Considerar vazão horária da bomba igual a 50% do consumo diário (ou seja, 2 horas de funcionamento da bomba) e o consumo diário “per capita” de 200 \mathrm{I} / dia.

Passo 1

O enunciado pede para dimensionar as tubulações de sucção e de recalque de uma bomba que abastece um prédio de 10 pavimentos, com 4 apartamentos por andar (cada apto com 1 sala, 3 quartos sociais, cozinha e quarto de empregada). Vamos usar consumo diário per capita de 200,L/dia e considerar que a bomba opera em 2 h/dia (ou seja, vazão horária igual a 50 % do consumo diário). Para dimensionar as tubulações usaremos a relação entre vazão Q, área da seção A e velocidade de escoamento v:
Q = A \, v,
e
A = \frac{\pi D^2}{4}.

Passo 2

Estimativa da população total: adotamos as seguintes hipóteses usuais (NBR 5626):
– Cada quarto social comporta 2 pessoas;
– Sala comporta 1 pessoa;
– Quarto de empregada comporta 1 pessoa.
Logo, por apartamento temos
3\;\text{quartos}\times2 + 1\;\text{sala} + 1\;\text{quarto empregada} = 8\;\text{pessoas}.
Como há 10 pavimentos com 4 aptos em cada, a população total é
N = 10 \times 4 \times 8 = 320\;\text{pessoas}.

Passo 3

Cálculo do consumo diário total:
V_{\text{diário}} = N \times 200\;\mathrm{L/dia} = 320 \times 200 = 64\,000\;\mathrm{L/dia} = 64\;\mathrm{m^3/dia}.á
Como a bomba opera 2 h/dia, a vazão horária será 50 % do consumo diário:
Q_{\text{hora}} = \frac{V_{\text{diário}}}{2\;\text{h}} = \frac{64\;\mathrm{m^3}}{2\;\mathrm{h}} = 32\;\mathrm{m^3/h}.á

Passo 4

Conversão para unidades do SI ( m^{3}/s):
Q = 32\;\mathrm{m^3/h}\times\frac{1\;\mathrm{h}}{3600\;\mathrm{s}} = 0{,}00889\;\mathrm{m^3/s}.

Passo 5

Dimensionamento da tubulação de sucção:
– Adotamos velocidade recomendada v_{\text{suc}}=1{,}5\;\mathrm{m/s} para evitar cavitação.
– Da relação Q = A\,v e A=\pi D^2/4, temos
D_{\text{suc}} = \sqrt{\frac{4\,Q}{\pi\,v_{\text{suc}}}} = \sqrt{\frac{4\times0{,}00889}{\pi\times1{,}5}} \approx0{,}087\;\mathrm{m}=87\;\mathrm{mm}.
Escolhendo valor comercial imediatamente superior, fica tubulação de sucção de diâmetro 100 mm.

Passo 6

Dimensionamento da tubulação de recalque:
– Adotamos velocidade recomendada v_{\text{rec}}=2{,}0\;\mathrm{m/s}.
D_{\text{rec}} = \sqrt{\frac{4\,Q}{\pi\,v_{\text{rec}}}} = \sqrt{\frac{4\times0{,}00889}{\pi\times2{,}0}} \approx0{,}075\;\mathrm{m}=75\;\mathrm{mm}.
Escolhendo valor comercial imediatamente superior, fica tubulação de recalque de diâmetro 80 mm.

Resposta

Tubulação de sucção: DN 100 mm
Tubulação de recalque: DN 80 mm

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