Questão 1 - Num prédio de 8 pavimentos, com 5 apartamentos por andar, será montada uma estação de bombeamento de água que deverá funcionar 24 horas por dia. Admite-se uma quota de 220 litros por habitante por dia e uma média de 7 habitantes por apartamento. Supondo que as tubulações sejam de aço galvanizado, pede-se determinar os diâmetros das tubulações de recalque e sucção (usar diâmetros comerciais da tabela que está no final deste arquivo). (5 pontos)

Passo 1

O enunciado pede os diâmetros das tubulações de sucção e de recalque para uma estação de bombeamento que opere 24 h/dia num prédio de 8 pavimentos com 5 apartamentos por andar. O conteúdo é hidráulica de condutos, em particular cálculo de vazão média a partir do consumo diário e escolha de diâmetro pelo critério de velocidade.

Passo 2

Calcular o número de habitantes e o consumo diário de água. Há
N_{\text{apt}} = 8\times5 = 40\text{ apartamentos},
com em média 7 habitantes cada, logo
N_{\text{hab}} = 40\times7 = 280\text{ habitantes}.
Adotando cota de 220 L/(ha b\cdot dia), o volume diário é
V_{\text{dia}} = 280\times220 = 61600\text{ L/dia} = 61{,}6\text{ m}^3\!/dia.

Passo 3

Como a bomba opera 24 h/dia, a vazão média é
Q = \frac{V_{\text{dia}}}{24\times3600} = \frac{61{,}6}{86400}\text{ m}^3\!/s \approx0{,}000713\text{ m}^3\!/s.

Passo 4

Adotar velocidades típicas em aço galvanizado:
– na sucção v_s=1{,}0 m/s (para reduzir perdas),
– no recalque v_r=1{,}5 m/s (valor usual em redes prediais).
Usando Q = A\,v e A=\pi D^2/4, temos
D_s = \sqrt{\frac{4\,Q}{\pi\,v_s}} = \sqrt{\frac{4\cdot0{,}000713}{\pi\cdot1{,}0}} \approx0{,}0301\text{ m},
D_r = \sqrt{\frac{4\,Q}{\pi\,v_r}} = \sqrt{\frac{4\cdot0{,}000713}{\pi\cdot1{,}5}} \approx0{,}0246\text{ m}.

Passo 5

Comparar com diâmetros comerciais de aço galvanizado (por ex.: 20 mm, 25 mm, 32 mm, 40 mm, …):
D_s\approx30 mm → escolher DN 32 (1 ¼″),
D_r\approx25 mm → escolher DN 25 (1″).

Resposta

Diâmetro da sucção: DN 32 ( \approx 32 mm)
Diâmetro do recalque: DN 25 ( \approx 25 mm)

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