Dimensionamento e otimização de sistemas hidráulicos prediais de água fria

Abstract

Na atual prática da engenharia civil, se torna cada vez mais frequente a busca por novos métodos, novas técnicas e novos materiais que tornem a construção de edificações mais rápida, dinâmica e eficiente, em termos técnicos e econômicos. Neste âmbito, a melhoria nos projetos estruturais, arquitetônicos, elétricos e hidráulicos, têm sido pesquisada e estudada, de modo que se obtenham outros caminhos viáveis, assim como meios de otimização de tempo e de custos. Surgem então, novas formas de dimensionamento e novos materiais em todos os setores da construção, como nos sistemas hidráulicos prediais de água (SHPA), a exemplo do uso do PEX (polietileno reticulado), empregado como um material alternativo em relação ao PVC (policloreto de vinila), que é o mais convencional. Neste sentido, este estudo tem o objetivo de avaliar a viabilidade hidráulica, econômica e construtiva da utilização do PEX em um SHPA. Foram analisados dois tipos de instalação de água, um sistema ramificado, mais usual, e um sistema denominado ponto a ponto. Para tal, foi adotada uma edificação residencial hipotética, na qual a análise foi efetuada para atender aos pontos de consumo de água dos apartamentos. O dimensionamento adotou os dois materiais, o PVC e o PEX, efetuando também as verificações hidráulicas e o orçamento econômico para os traçados adotados. Na etapa de otimização do orçamento utilizou-se funções não-lineares obtidas no software LAB Fit, que foram minimizadas por um procedimento iterativo, considerando algumas condições de contorno hidráulicas. A simulação hidráulica demonstrou que o PEX obteve menores perdas de carga em relação ao PVC, o que leva a concluir que, hidraulicamente a sua utilização é vantajosa. Sob o ponto de vista econômico, este novo material é mais dispendioso que o PVC. Porém, vale ressaltar que o PEX traz muitas vantagens, como sua grande flexibilidade, durabilidade, resistência à ruptura, assim como a praticidade de instalação, o que torna a construção mais rápida. A otimização econômica reduziu o diâmetro das tubulações em alguns trechos do dimensionamento, respeitando as restrições hidráulicas. Os resultados evidenciam que o PEX apresenta uma boa viabilidade hidráulica para edificações de grande porte, cuja qualidade e durabilidade é imprescindível. Pela flexibilidade, este novo material pode assumir variadas formas de traçado, viabilizando sua utilização na construção civil, ampliando as possibilidades de inovação nas instalações hidráulicas.