ROBERTO DE CARVALHO JÚNIOR
PATOLOGIA DOS SISTEMAS PREDIAIS HIDRÁULICOS E SANITÁRIOS
6ª
EDIÇÃO Revista e ampliada
PATOLOGIA DOS SISTEMAS PREDIAIS HIDRÁULICOS E SANITÁRIOS
ROBERTO DE CARVALHO JÚNIOR
PATOLOGIA DOS SISTEMAS PREDIAIS HIDRÁULICOS E SANITÁRIOS
6ª edição revista e ampliada
Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários, 6. ed. © 2026 Roberto de Carvalho Júnior Editora Edgard Blücher Ltda.
Publisher Edgard Blücher Editor Eduardo Blücher Coordenação editorial Rafael Fulanetti Coordenação de produção Ana Cristina Garcia Diagramação Fabricando Ideias Design Editorial Revisão de texto Lígia Alves Ilustrações Marcelo Táparo Capa Thiago Cordeiro Imagem da capa Elaborada pelo autor/Equipe editorial
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Heytor Diniz Teixeira, CRB-8/10570
Rua Pedroso Alvarenga, 1245, 4o andar 04531-934 – São Paulo – SP – Brasil Tel.: 55 11 3078-5366 contato@blucher.com.br www.blucher.com.br
Carvalho Júnior, Roberto de Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários / Roberto de Carvalho Júnior. – 6. ed. – São Paulo : Blucher, 2026. 376 p. : il. Bibliografia
Segundo o Novo Acordo Ortográfico, conforme 5. ed. do Vocabulário Ortográfico da Língua Portuguesa, Academia Brasileira de Letras, março de 2009.
É proibida a reprodução total ou parcial por quaisquer meios sem autorização escrita da editora. Todos os direitos reservados pela Editora Edgard Blücher Ltda.
ISBN 978-85-212-3083-0 (Impresso) ISBN 978-85-212-2916-2 (Eletrônico – Epub) ISBN 978-85-212-3081-6 (Eletrônico – PDF) 1. Engenharia civil – Instalações hidráulicas e sanitárias. 2. Arquitetura – Edifícios. 3. Engenharia civil – Edifícios. 4. Construção civil e arquitetura. I. Título. CDD 624 Índice para catálogo sistemático: 1. Engenharia civi
CDU 624
Dedico este trabalho à minha mãe, Arleider Lucato (in memoriam), e às minhas filhas, Lívia Beatriz e Maria Luísa, razão de tudo.
AGRADECIMENTOS
Tive a sorte de contar com bons professores, colegas e colaboradores que, direta ou indiretamente, influenciaram este trabalho. Devo especiais agradecimentos ao engenheiro Prof. Dr. Ercio Thomaz, professor e pesquisador do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) na área de construção civil, que, por meio de sua obra, despertou meu interesse pelo estudo das patologias da construção; ao engenheiro e mestre Sérgio Frederico Gnipper, que, por meio de seu valioso trabalho de perícias em sistemas prediais, despertou meu interesse pelo estudo das manifestações patológicas dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários. Sou particularmente grato às bibliotecárias Marilda Colombo Liberato (in memoriam) e Ana Paula Lopes Garcia Antunes, que colaboraram nas pesquisas; ao engenheiro Marcelo Táparo, pela elaboração dos desenhos; aos colegas engenheiro Prof. Dr. Marcelo Fabiano Costella e Prof.ª Eng.ª Gabriela Schneider de Souza Bottega, pela colaboração no capítulo sobre a NBR 15575:2021 – Edificações Habitacionais – Desempenho (Parte 6: Requisitos para os Sistemas Hidrossanitários); ao arquiteto Mário Sérgio Pini, ex-Diretor de Relações Institucionais da Pini, que sempre acreditou no meu trabalho e tornou-se um grande aliado na luta para a realização do sonho de editá-lo; e à Editora Blucher, pelo apoio e profissionalismo nessa parceria. Roberto de Carvalho Júnior www.robertodecarvalhojunior.com.br rcj.hidraulica@gmail.com
PREFÁCIO 1
De acordo com diferentes pesquisas e vários autores, as instalações prediais de água e esgoto geralmente lideram a ocorrência de patologia nos edifícios: vazamentos, entupimentos, mau cheiro, retorno de espuma e outros problemas se repetem com certa frequência nas edificações habitacionais, escolares, comerciais e outras, causando insatisfações aos usuários, danos colaterais a outros elementos e componentes da construção e prejuízos à saúde e ao bolso dos seus proprietários, sejam eles públicos ou privados. Além das patologias visíveis, anteriormente exemplificadas, há patologias ocultas tão ou mais importantes, como a contaminação da água potável em reservatórios ou redes, erosões decorrentes de vazamentos, volume excessivo de água de descarga em vasos sanitários, torneiras e duchas com vazões acima das necessidades, isolação térmica inadequada de tubulações e/ou má localização de aquecedores, repercutindo em demasiada demora na chegada da água quente até os pontos de consumo. O desempenho hidráulico insatisfatório, subpressões ou sobrepressões, geralmente é acompanhado por desperdício de água, recordando-se que até chegar aos pontos de utilização essa água exigiu grandes investimentos em adutoras, reservatórios, estações elevatórias, estações de tratamento e outros. As falhas mencionadas, e uma série enorme de outros problemas relacionados aos sistemas prediais hidrossanitários, são tratadas de forma bastante objetiva e didática no presente livro, escrito numa linguagem simples, para fácil entendimento de profissionais e estudantes de escolas técnicas e de faculdades de engenharia e arquitetura. Além de contemplar aspectos gerais relacionados a projeto, execução, uso e manutenção das instalações, o autor relaciona diversas recomendações práticas para limpeza de reservatórios de água potável, desentupimento de pias de cozinha e de vasos sanitários, correção de problemas de retorno de espuma e outros, além de incluir diversas propostas para redução dos ruídos gerados nas instalações hidrossanitárias.
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Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
Paralelamente à publicação da norma brasileira de desempenho de edificações habitacionais – ABNT NBR 15575, em vigor desde julho de 2013, o lançamento do presente livro representa importante ferramenta para a otimização das instalações prediais de água fria e água quente, águas pluviais e sistemas de esgotos sanitários. Ele contribui significativamente para a melhoria do desempenho dessas instalações e para a racionalização do consumo de água. Ercio Thomaz Engenheiro Civil, mestre e doutor pela Escola Politécnica da USP. Professor do curso de mestrado do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), das disciplinas de Patologias das Edificações e Qualidade das Construções. Pesquisador do IPT, na área de Construção Civil. Coordenador-Geral da Comissão de Estudos ABNT da Norma NBR 15575 – Desempenho de Edificação.
PREFÁCIO 2
O campo de estudo das patologias e do desempenho dos subsistemas de ativos urbanos, compreendendo edificações, sistemas (p. ex., viário) e redes (p. ex., gás), tem sido de nosso particular interesse nos últimos anos, em face da temática da gestão da manutenção desses mesmos ativos. Interessou-nos participar da geração de uma plataforma de Engenharia e Informática que desse apoio à efetiva gestão da manutenção, antecipando-se e mitigando as ocorrências (já que as manutenções emergenciais são inevitáveis), por meio de inspeções técnicas periódicas dos ativos, possibilitando planejamento, estimativas de custos e controle dos serviços de manutenção. Nosso esforço de engenharia definiu a montagem de uma base de dados, reunindo especificações, composições de custos, características dos serviços de manutenção, procedimentos de inspeção, de execução, de fiscalização e de conservação, patologias e programação preditiva (essa programação, em conexão com o ciclo de vida dos produtos, durabilidade, garantias e desempenhos). Certamente, há de se concordar que parte dessas informações está à disposição de interessados, mas absolutamente dispersa nas bibliografias pertinentes ou até mesmo oculta pela indústria, ainda não aculturada pelo vetor da Norma de Desempenho e seus desdobramentos. As patologias foram pensadas e resgatadas para instruir as inspeções periódicas, e a programação preditiva, igualmente, para automatizar os processos de emissão das ordens de serviço de inspeções. São esses aspectos vivenciados que nos fazem saudar este novo trabalho do já consagrado autor de best-sellers didáticos, engenheiro e professor Roberto de Carvalho Júnior. Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários é, em suas palavras, uma “cartilha de prevenção” de patologias desses sistemas. As patologias, que geralmente têm origem nas especificações pouco detalhadas de projetos, no uso indevido de materiais, nas falhas de execução, nas omissões de fiscalização, no mau uso e na
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Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
falta de programação de inspeções periódicas e na consequente falta de serviços de manutenção, todas resultam em riscos, danos e prejuízos de alto custo social. É possível lançar um olhar para um futuro, que esperamos seja próximo, em que projeto, execução e uso estejam justificados por preceitos de adequação e conhecimento técnico, em que os empreendimentos sejam concebidos a partir do custo total, incluindo condições de uso, conservação e manutenção, e as ocorrências e a manutenção preditiva (fundamentada em inspeções periódicas) sejam dominantemente substituídas pela manutenção preventiva (fundamentada pela vida útil). Esse tempo, podemos afirmar, teve a contribuição dos objetivos propostos e alcançados pelo presente texto do engenheiro e professor Roberto de Carvalho Júnior, mais do que oportuno, indispensável para a formação da geração afluente de novos profissionais. Mário Sérgio Pini Arquiteto, ex-Diretor de Relações Institucionais do Grupo Pini.
PREFÁCIO 3
Patologia das construções é uma ciência inspirada na medicina, pois, assim como o corpo humano precisa de cuidados, a construção também carece de atenção. Aliás, a edificação muito se assemelha ao corpo humano, e entende-se que, se Deus criou o homem a sua imagem e semelhança, também a edificação foi criada à imagem e semelhança do homem. Ora, desde que este percebeu que precisava de proteção, conforto e bem-estar e que não poderia encontrar exclusivamente na natureza esses parâmetros, empenhou-se em produzir suas proteções e se dispôs a concebê-las e, então, a construí-las. Nesse momento, o homem olhou primeiramente para si, e fez refletir nas edificações os meios de satisfação de suas necessidades e de seus anseios de abrigo. Desse modo, a edificação, como reflexo do corpo humano, assemelha-se muito a este: assim como o corpo humano possui ossos, analogamente as edificações têm estruturas; assim como o corpo humano tem carne e músculos que encobrem os ossos, as edificações possuem vedações; assim como temos pele que encobre e protege nossa carne, as edificações possuem revestimentos; da mesma maneira que temos veias e artérias, no nosso corpo, analogamente, as edificações possuem tubulações; da mesma forma que temos nervos, as edificações possuem instalações elétricas e assemelhados; assim como o nariz, a boca, os olhos e os ouvidos são órgãos de intercomunicação entre o interior e o exterior do corpo, as esquadrias (portas e janelas) o fazem às edificações; assim como os cabelos, nossa proteção superior, as edificações possuem coberturas. É patente que a patologia das construções, ao longo do tempo, concentrou-se nas estruturas. Não há dúvidas sobre a importância desses sistemas. Contudo, da mesma maneira que o corpo humano não se constitui unicamente de ossos, também a edificação não se compõe somente de estruturas. Assim, os demais subsistemas merecem igual atenção, principalmente porque existem nas edificações outros subsistemas mais sujeitos a anomalias.
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Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
Nesse contexto, a relevância do presente trabalho se mostra no fato de ter preenchido uma importante lacuna, anteriormente existente dentro desta ciência, apresentando-se atualmente como uma publicação única sobre o assunto. O livro aborda, de maneira extremamente objetiva, as anomalias incidentes em sistemas hidráulico-sanitários e fornece uma orientação precisa aos profissionais atuantes nessa área, no sentido de combatê-las. Sua maior importância ainda se observa na participação dentro da hoje tão aclamada “Engenharia Diagnóstica”, uma importante área da engenharia civil que se incumbe de investigar as causas das manifestações patológicas das construções e combatê-las de maneira profilática ou mitigatória, desde a sua origem e com a devida eficácia para que não reincidam. Em tempos em que são encontradas consideráveis quantidades de anomalias em edificações, muitas delas diretamente atreladas aos sistemas hidráulico-sanitários, esta publicação se torna essencial à consulta dos profissionais que desejam se especializar na área ou, simplesmente, combater, de maneira eficaz, as anomalias incidentes nesses sistemas, seja na prática de reparos, construções, instalações ou projetos, mediante a inserção de parâmetros que lhes confiram melhor qualidade e maior nível de desempenho. José Carlos Gasparim Doutor em Engenharia pela Unicamp. Mestre em Engenharia Civil pela Escola Politécnica da USP. Graduado em Engenharia Civil pela Universidade São Francisco.
PREFÁCIO 4
É sempre um desafio falar de um livro sobre a Engenharia Diagnóstica, sendo esse um tema novo na Engenharia e também tão amplo, e mais ainda este sendo assinado pelo grande Prof. Roberto de Carvalho Júnior, que sempre nos brindou com excelentes aulas e transmitiu aos nossos alunos todo o seu conhecimento e expertise nessa importante área da Engenharia. Resolvi, então, escrever sobre aquilo de que mais gostei no trabalho do Prof. Roberto desde a primeira vez que assisti a uma de suas aulas no nosso Curso de Especialização em Engenharia Diagnóstica. Suas colocações e exemplos apresentados sobre esse tema tão fascinante produziam no nosso grupo de alunos, nas diversas turmas em que leciona pelo país, o desejo de se aprofundar cada vez mais nesse assunto. Temos certeza de que toda essa experiência nas salas de aula do nosso citado curso, assim como a relação produzida com nosso corpo discente, faz parte do assunto que originou o livro que ora prefacio. Escrevo, então, sobre o afeto, a sensibilidade e outras várias emoções e reflexões que o trabalho do Prof. Roberto de Carvalho Júnior nos evoca. Quão interessantes e enriquecedoras são as descrições feitas por esse pesquisador com formação em uma área ainda desconhecida por muitos, mas de necessidade inconteste a todos os profissionais que atuam na área da construção civil. Leiam como eu, com um olhar de admiração e interesse, na certeza de que, mesmo sendo um assunto relativamente novo no Brasil, a Engenharia Diagnóstica tem tudo para nos abrir novos horizontes na compreensão das ocorrências patológicas das construções. Este livro não só contempla, mas aprofunda e traz novos cenários de conhecimento a todos. Antônio Bitencourt Nobre Diretor Executivo do Instituto Brasileiro de Educação Continuada (INBEC).
PALAVRAS INICIAIS
As falhas construtivas são recorrentes e acompanham a história da construção humana. Um exemplo emblemático é a Torre de Pisa, localizada no norte da Itália, projetada originalmente para abrigar o sino da catedral. A construção teve início em 1173, mas já nos três primeiros andares tornou-se perceptível uma inclinação leve e progressiva. Desde então, a torre ficou mundialmente famosa como um exemplo clássico de patologia na construção. Segundo o engenheiro Ercio Thomaz, pesquisador do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), a patologia das construções é o “campo da ciência que procura, de forma metodizada, estudar os defeitos dos materiais, componentes, elementos ou da edificação como um todo. Esse estudo envolve o diagnóstico das causas, a identificação dos mecanismos de evolução dos problemas, das formas de manifestação, bem como das medidas de prevenção e recuperação”. Historicamente, a patologia das construções concentrou-se predominantemente nas estruturas, deixando em segundo plano subsistemas igualmente críticos, como os hidráulicos e os sanitários. Esse padrão de negligência reflete-se na prática, ainda comum, de executar obras sem a devida elaboração de projetos detalhados para instalações de água fria, água quente, esgoto e águas pluviais. Na busca por economia máxima, frequentemente são utilizados materiais inadequados e de qualidade inferior, combinados com execuções improvisadas ou as chamadas “gambiarras”, consequência da ausência de projeto e da baixa qualificação da mão de obra. O uso inadequado das instalações, aliado à falta de manutenção ou à sua execução deficiente, contribui de forma significativa para a ocorrência de patologias nos sistemas prediais hidráulicos e sanitários. As manifestações patológicas mais comuns incluem: deficiência no uso de aparelhos sanitários devido a pressões e vazões insuficientes; flutuações na temperatura da
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Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
água quente; retorno de odores e refluxos de desconectores; retorno de espuma; ruídos nas instalações; incrustações em tubulações de água; obstruções frequentes em tubulações de esgoto; vazamentos, entre outros. Pesquisas conduzidas por diversos institutos e autores demonstram que as instalações prediais hidráulicas e sanitárias são frequentemente responsáveis pela maioria das patologias observadas em edificações. O estudo dessas manifestações não se limita à correção após a ocorrência das falhas, abrangendo também a intervenção preventiva, especialmente no planejamento e elaboração de projetos de engenharia. A ABNT NBR 15575 – Desempenho de edificações habitacionais, publicada em 2013 e atualizada em 2021, marcou um avanço na construção civil brasileira, ao exigir que as edificações sejam projetadas e executadas de modo que o desempenho especificado seja mantido ao longo de sua vida útil. A partir de nossa trajetória profissional e acadêmica, enfrentando e solucionando diversas manifestações patológicas em sistemas hidráulicos e sanitários, decidimos desenvolver este guia preventivo, com o objetivo de aprimorar a qualidade global das construções. Para a elaboração deste livro, utilizamos bibliografia especializada recomendada, nossa experiência como projetistas de sistemas prediais hidrossanitários e nossa atuação como professor da disciplina de Instalações Prediais em cursos de graduação em Engenharia Civil e Arquitetura e Urbanismo. Grande parte da pesquisa sobre patologia em sistemas prediais hidráulicos e sanitários foi fundamentada em bibliografia técnica especializada, incluindo livros, manuais e publicações técnicas da área. Complementarmente, foram consultados manuais e catálogos técnicos de fabricantes de tubos, conexões, louças, metais, aquecedores e demais dispositivos empregados em instalações hidráulicas e sanitárias. Durante a pesquisa, foram selecionadas citações, referências de desenhos e informações técnicas relevantes dessas fontes, além de dados disponibilizados nos sites dos fabricantes. Aos leitores: apesar dos melhores esforços do autor, do editor e dos revisores, é inevitável que restem pontos a aprimorar no texto. Ficarei muito grato por comunicações que indiquem possíveis correções, inconsistências ou sugestões sobre conteúdo e nível pedagógico, contribuindo para edições futuras. Para isso, contate a editora Blucher ou escreva diretamente para o autor no endereço eletrônico rcj.hidraulica@gmail.com.
CONTEÚDO
1.
2.
VÍCIOS CONSTRUTIVOS, DEFEITOS E DANOS
31
Considerações gerais
31
Vícios e defeitos construtivos
32
Classificação das anomalias construtivas
33
Danos construtivos e suas consequências
34
Vida útil de projeto (VUP)
35
Prazos para reclamação de vícios e defeitos
36
INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO EM SISTEMAS PREDIAIS
37
Inspeção predial em edificações
37
Aspectos legais da inspeção predial
38
Vistoria, inspeção e perícia em sistemas prediais Vistoria técnica em sistemas hidráulicos e sanitários Inspeção em sistemas hidráulicos e sanitários Perícia em sistemas hidráulicos e sanitários
39 39 40 40
Relatórios de inspeção predial
41
Manutenção das instalações hidráulicas e sanitárias Programa de manutenção e gestão predial Manual de uso, operação e manutenção da edificação Atividades de manutenção dos sistemas hidrossanitários
42 42 43 43
20 3.
Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
PATOLOGIA EM SISTEMAS PREDIAIS HIDRÁULICOS E SANITÁRIOS
45
Considerações gerais
45
Origem das manifestações patológicas em edificações
46
Causas de patologia em sistemas hidráulicos e sanitários
47
Falhas de projeto Falhas de planejamento e concepção sistêmica Inadequações na compatibilização entre projetos Dimensionamento inadequado das instalações hidráulicas Especificação inadequada de materiais e componentes Ausência de planejamento de operação e manutenção
49 51 52 56 56 57
Falhas de execução Deficiência de mão de obra e capacitação técnica Ausência de fiscalização e acompanhamento técnico Ausência ou falhas nos ensaios de estanqueidade
60 60 62 63
Qualidade dos materiais Uso inadequado de materiais Danos durante transporte, manuseio e armazenamento
64 64 65
Desgaste pelo uso das instalações 68 Manifestações patológicas associadas ao envelhecimento das instalações 68 Manutenção preventiva e controle de patologias 69
4.
Vida útil das tubulações Fatores determinantes na durabilidade das tubulações Degradação das tubulações pela qualidade da água Corrosão localizada em tubulações metálicas Critérios para substituição das tubulações
69 70 70 71 72
PATOLOGIA DOS SISTEMAS PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
75
Considerações gerais
75
Manifestações patológicas em reservatórios Tipos de reservatórios: vantagens e desvantagens Vazamentos em reservatórios industrializados Vazamentos em reservatórios moldados in loco Falhas de impermeabilização em reservatórios de concreto
78 78 81 83 85
21
Conteúdo
Patologias em juntas de concretagem Fissuração em reservatórios de concreto Ensaios de estanqueidade
85 86 88
Contaminação da água no sistema predial Perda de potabilidade da água Infiltração de água pelas tampas dos reservatórios Zonas de estagnação nos reservatórios Ausência de limpeza do reservatório Consequências da contaminação da água
89 89 90 91 92 93
Preservação da potabilidade da água Monitoramento da potabilidade Procedimentos em caso de contaminação Requisitos normativos de manutenção (NBR 5626)
94 94 94 94
Refluxo de água servida em sistemas de água potável Causas comuns Separação atmosférica padronizada Soluções e prevenção antirrefluxo
95 95 96 97
Falta de água no sistema predial de distribuição Interrupção do abastecimento pela rede pública Pressão insuficiente no abastecimento do reservatório Reservatório subdimensionado
98 98 98 99
Manifestações patológicas em sistemas de recalque Falhas em bombas centrífugas Deformações em tubulações de recalque Rupturas em conexões do sistema de recalque Falhas elétricas e de manutenção
100 100 101 102 103
Pressões mínima e máxima no sistema de distribuição Tipos de pressão nos sistemas prediais
104 104
Influência da altura do reservatório na pressão nos pontos de utilização Pressão dinâmica nos pontos de utilização Localização do reservatório e perdas de carga
107 108 109
Controle das pressões nos sistemas prediais de água Manômetros: falhas e manutenção
110 110
Pressurizadores: instalação, falhas e manutenção Instalação de pressurizadores
112 112
22
Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
Manifestações patológicas em pressurizadores Manutenção de pressurizadores
113 114
Válvulas redutoras de pressão: instalação, falhas e manutenção Instalação de válvulas redutoras de pressão Manifestações patológicas em válvulas redutoras de pressão Manutenção de válvulas redutoras de pressão
115 117 118 120
Vazamentos em sistemas prediais de água Vazamentos visíveis Vazamentos não visíveis Testes expeditos para detecção de vazamentos Testes especiais para detecção de vazamentos Tecnologias modernas para detecção de vazamentos
121 122 122 122 124 126
Vazamentos em torneiras e registros Vazamentos em torneiras Vazamentos em registros
127 128 129
Vazamentos em juntas roscáveis e soldáveis Vazamentos em juntas roscáveis Vazamentos em juntas soldáveis
130 131 132
Desperdício de água nos sistemas prediais Desperdício de água nas peças de utilização Medidas para redução do desperdício de água
134 135 136
Manifestações patológicas em torneiras Torneiras convencionais Torneiras 1/4 de volta Torneiras de acionamento hidromecânico Torneiras de acionamento por sensor Torneiras monocomando
137 137 138 138 139 140
Consumo e eficiência hídrica em sistemas de descarga Dispositivos de descarga e seu impacto no consumo Estratégias para aumento da eficiência hídrica
141 141 142
Manifestações patológicas em sistemas de descarga Caixas de descarga: falhas comuns Válvulas de descarga: falhas comuns
142 143 143
Interferência da válvula de descarga no desempenho das peças de utilização Impactos da válvula em chuveiros e aquecedores
145 146
Conteúdo
5.
23
Ruídos e vibrações nas instalações prediais Causas de ruídos e vibrações Desempenho acústico das instalações prediais Medidas para controle de ruídos e vibrações
147 148 148 150
Golpe de aríete: causas, efeitos e prevenção Mecanismo de ocorrência do golpe de aríete Medidas de prevenção e controle nos sistemas prediais
152 152 154
Rupturas em tubos e conexões de PVC Rupturas por excesso de pressão Rupturas por tensionamento Rupturas por impacto Rupturas em tubulações enterradas Rupturas e vazamentos por ataque químico Rupturas por excesso de buchas de redução Rupturas em conexões por excesso de aperto
155 155 156 157 158 159 160 161
Uso inadequado de materiais em sistemas prediais de água potável Incompatibilidade entre materiais Critérios para seleção e adequação dos materiais PEX: aplicações, limitações e cuidados
162 162 163 164
Incrustações em tubulações de água potável Causas e características das incrustações Desprendimento de partículas e turbidez Controle de incrustações
165 166 167 167
Incrustações e entupimentos em peças de utilização
168
Acúmulo de ar nas tubulações hidráulicas Causas da presença de ar nas tubulações Incidência de ar no ramal predial Medidas para evitar o acúmulo de ar nas tubulações
169 170 170 171
Água branca na torneira: ar dissolvido sob pressão
172
Periodicidade das atividades de manutenção (NBR 5626:2020)
173
PATOLOGIA DOS SISTEMAS PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE
177
Considerações gerais
177
Estagnação hidráulica em sistemas prediais de água quente
179
24
Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
Biofilme e contaminação microbiológica
179
Desempenho e eficiência dos sistemas de aquecimentos a gás
180
Aquecedores de passagem: instalação e desempenho
181
Aquecedores de acumulação: instalação e desempenho
182
Ventilação de ambientes com aquecedores a gás
184
Riscos associados ao monóxido de carbono
185
Falhas de fornecimento de gás
186
Vazamentos de gás: prevenção
187
Fornecimento de gás: falhas e causas
188
Manifestações patológicas em sistemas de aquecimento a gás
189
Aquecedores de passagem: falhas comuns
189
Falhas na ventilação dos aquecedores de passagem
191
Aquecedores de acumulação: falhas comuns
192
Desempenho e eficiência dos sistemas de aquecimento elétrico
193
Aquecedores de passagem: instalação e desempenho
193
Aquecedores de acumulação: instalação e desempenho
194
Manifestações patológicas em sistemas de aquecimento elétrico
194
Aquecedores de passagem: falhas comuns
195
Aquecedores de acumulação: falhas comuns
195
Desempenho e eficiência dos sistemas de aquecimento solar
196
Vantagens e limitações do sistema
196
Fatores críticos para o desempenho e a eficiência
197
Instalação dos equipamentos na cobertura
198
Dimensionamento do sistema de aquecimento solar
200
Manifestações patológicas em sistemas de aquecimento solar
201
Manutenção preventiva
201
Corrosão, incrustações e falhas construtivas
202
Vazamentos em reservatórios térmicos
204
Pressurização pós-boiler e riscos de pressão negativa
205
Tubulações plásticas de água quente: deformações e prevenção
206
Causas de deformações em tubulações plásticas
206
Características e aplicações dos materiais
207
Medidas preventivas contra deformações
208
25
Conteúdo
Dispositivos de controle de temperatura e pressão
208
Dispositivos de controle térmico
209
Dispositivos de controle de pressão
209
Medidas de segurança intrínseca
210
Considerações técnicas e normativas
210
Retorno de água quente para tubulações de água fria
212
Causas e manifestações patológicas
212
Prevenção do retorno de água quente em sistemas prediais
213
Oscilações de temperatura em misturadores durante o uso
214
Interferência hidráulica entre pontos de consumo
214
Desequilíbrio de pressão e oscilações de temperatura
214
Demora na chegada de água quente aos pontos de utilização
216
Influência do traçado e do dimensionamento das tubulações
216
Estratégias para redução do tempo de espera
217
Aquecimento insuficiente da água em sistemas prediais
217
Ausência de isolamento térmico
217
Materiais para isolamento térmico
218
Desempenho insuficiente do aquecedor
219
Pressão insuficiente em sistemas de água quente
220
Influência do projeto na pressão da água quente
220
Influência do sistema de aquecimento na pressão da água quente
221
Dilatação e contração térmica em tubulações de água quente
222
Manifestações patológicas associadas à dilatação térmica
222
Dispositivos e soluções para absorção da dilatação térmica
223
Materiais de tubulações para água quente
224
Características e limitações dos materiais
224
Aplicações do cobre
226
Vantagens do cobre em sistemas de água quente
226
Instalação e cuidados de manutenção
227
Vazamentos em tubulações de cobre
227
Vazamentos associados à qualidade do material
228
Vazamentos por falhas na soldagem
228
Vazamentos causados pela corrosão
229
26 6.
Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
PATOLOGIA DOS SISTEMAS PREDIAIS DE ESGOTO SANITÁRIO
233
Considerações gerais
233
Retorno de odores em sistemas prediais de esgoto
234
Desconectores: ausência e instalação inadequada
235
Manutenção insuficiente dos desconectores
237
Vedação inadequada da saída da bacia sanitária
238
Vedação ineficiente em caixas de inspeção e de gordura
238
Ausência ou ventilação inadequada no sistema de esgoto
240
Tipos de ventilação: primária e secundária
240
Válvula de admissão de ar: instalação e limitações
242
Acesso de esgoto ao sistema de ventilação
243
Causas do acesso de esgoto à ventilação
244
Medidas de prevenção e requisitos normativos
244
Vazamentos nos sistemas prediais de esgoto
245
Vazamentos em tubulações de esgoto
246
Vazamentos por corrosão em tubulações de esgoto
248
Vazamentos em sifões sanitários
248
Vazamentos em ralos e caixas sifonadas
249
Vazamentos em pés de colunas
251
Vazamentos em condomínios: identificação e responsabilidades
252
Origem do vazamento
253
Redes comuns e redes privativas
253
Responsabilidade pela intervenção e pelos danos
253
Acesso às unidades e direito de vizinhança
254
Complexidade das intervenções
254
Entupimentos em áreas molhadas: causas e soluções
254
Entupimentos na cozinha
255
Entupimentos na área de serviço (lavanderia)
257
Entupimentos no banheiro
258
Entupimentos em subcoletores de esgoto: causas e soluções
260
Entupimento por acúmulo de gordura
261
Entupimento por restos de materiais de construção
262
Entupimento por uso inadequado de conexões
263
Entupimento por ausência de declividade
264
Conteúdo
Retorno de esgoto nos sistemas prediais Principais causas do retorno de esgoto Medidas preventivas e soluções técnicas aplicáveis
27 265 265 267
Métodos modernos de desobstrução de esgoto 268 Desobstrução por cabos rotativos 269 Hidrojateamento 269 Videoinspeção de tubulações 270 Retorno de espuma em áreas de serviço (lavanderias) Identificação e diagnóstico do problema Soluções para mitigar o retorno de espuma Ralo antiespuma
271 272 272 277
Retrossifonagem: causas, efeitos e prevenção Medidas de prevenção e proteção
277 278
Flechas excessivas em tubulações suspensas Espaçamento horizontal das braçadeiras Espaçamento vertical das braçadeiras
279 280 280
Transmissão de ruídos nos sistemas prediais de esgoto Critérios normativos e desempenho acústico Medidas de controle e mitigação dos ruídos Tubulações e conexões com atenuação acústica Defletor acústico para caixa sifonada Amortecedor acústico para bacia sanitária
282 282 282 283 284 285
Tubulações de esgoto: boas práticas de execução Tubulações aparentes: fixação e proteção Tubulações embutidas em alvenaria Tubulações enterradas: assentamento e compactação Integridade estrutural das tubulações enterradas
285 286 286 287 288
Deformações em tubulações de esgoto: causas e efeitos Causas de deformações em tubulações de esgoto Efeitos das deformações e medidas preventivas
289 290 292
Desgaste abrasivo e erosão em tubulações metálicas de esgoto Consequências e medidas de mitigação
293 293
Ausência de dispositivos de inspeção Caixa de inspeção Caixa de gordura
293 294 294
28
7.
Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
Caixa sifonada especial
295
Interfaces entre tubulações de esgoto e elementos estruturais Travessia de tubulações em vigas: restrições normativas
295 296
Práticas inadequadas na execução das instalações
299
Ligação indevida de esgoto na rede pluvial Identificação de ligações indevidas
301 301
PATOLOGIA DOS SISTEMAS PREDIAIS DE ÁGUAS PLUVIAIS
303
Considerações gerais
303
Infiltrações de água em telhados e coberturas Infiltrações associadas ao telhado Infiltrações associadas às calhas e aos condutores
305 305 306
Transbordamento de calhas em coberturas Transbordamento por seção insuficiente da calha Influência da forma da calha no escoamento Transbordamento por ausência de declividade Transbordamento por seção insuficiente dos condutores Transbordamento por acúmulo de sujeira
307 307 308 311 312 314
Vazamentos em calhas por falhas de execução Causas principais de vazamentos Consequências e medidas preventivas Soluções e boas práticas
315 316 318 318
Rufos: falhas de execução e infiltrações Erros comuns na execução de rufos Consequências e medidas preventivas
319 320 320
Condutores de PVC: instalação em edificações Critérios de instalação e manutenção
321 322
Vazamentos em condutores verticais Causas dos vazamentos Consequências e medidas preventivas
324 324 325
Rupturas em condutores verticais por subpressão Causas de rupturas por subpressão Características de rupturas nos condutores verticais Medidas preventivas e corretivas
326 327 328 329
Conteúdo
8.
29
Vazão concentrada em telhados Impactos da vazão concentrada
330 330
Ruídos excessivos no escoamento pluvial Causas e consequências de ruídos Medidas técnicas para controle de ruídos
331 332 332
Empoçamento em coberturas horizontais de laje Critérios de drenagem e dispositivos de coleta Compatibilização entre ralos e impermeabilização
332 333 334
Refluxo de águas pluviais em edificações Causas e medidas corretivas
335 336
Métodos de desobstrução de tubulações prediais
336
Ligações clandestinas de águas pluviais à rede de esgoto Topografia e soluções legais de drenagem Bombeamento de águas pluviais Consequências técnicas, sanitárias e legais
337 338 338 339
Uso inadequado de águas pluviais Sistema de aproveitamento de águas pluviais Interconexões e falhas operacionais Normas técnicas
340 340 341 342
ORMA DE DESEMPENHO NBR 15575:2021 – PARTE 6: N INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
343
A norma de desempenho
343
Avaliação de desempenho
345
Incumbências dos intervenientes
345
Vida útil de projeto
346
O processo de projeto de sistemas hidrossanitários
349
Requisitos e critérios de desempenho das instalações hidrossanitárias
351
Segurança estrutural Requisito – resistência mecânica dos sistemas hidrossanitários e das instalações Requisito – solicitações dinâmicas dos sistemas hidrossanitários
351 351 354
Segurança contra incêndio Requisito – evitar propagação de chamas entre pavimentos
355 355
30
Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
Segurança no uso e na operação 356 Requisito – risco de choques elétricos e queimaduras em sistemas de equipamentos de aquecimento e em eletrodomésticos ou eletroeletrônicos 356 Requisito – risco de explosão, queimaduras ou intoxicação por gás 357 Requisito – temperatura de utilização da água 357 Durabilidade e manutenibilidade Requisito – vida útil de projeto das instalações hidrossanitárias Requisito – manutenibilidade das instalações hidráulicas, de esgoto e de águas pluviais
358 358 360
Saúde, higiene e qualidade do ar 361 Requisito – contaminação biológica da água na instalação de água potável 361 Requisito – contaminação da água potável do sistema predial 362 Requisito – contaminação por refluxo de água 362 Requisito – ausência de odores provenientes da instalação de esgoto 363 Funcionalidade e acessibilidade Requisito – funcionamento das instalações de água Requisito – funcionamento das instalações de esgoto Requisito – funcionamento das instalações de águas pluviais
365 365 365 366
Adequação ambiental Requisito – contaminação do solo e do lençol freático
366 366
REFERÊNCIAS 369
CAPÍTULO 1 Vícios construtivos, defeitos e danos
CONSIDERAÇÕES GERAIS A publicação do Código de Defesa do Consumidor (CDC), em 11 de setembro de 1990, e da ABNT NBR 15575 – Desempenho de edificações habitacionais, publicada em 2013 e atualizada em 2021, representou marcos fundamentais para a construção civil brasileira. Esses instrumentos legais e normativos consolidaram uma mudança de paradigma, ao estabelecer que as edificações devem ser concebidas, executadas e utilizadas de modo a atender a requisitos mínimos de desempenho ao longo de sua vida útil. A Norma de Desempenho introduziu critérios objetivos relacionados à segurança, habitabilidade, durabilidade e manutenibilidade dos sistemas construtivos, impondo às construtoras, incorporadoras, projetistas e demais agentes do processo construtivo a responsabilidade de garantir que o desempenho especificado em projeto seja efetivamente alcançado durante a vida útil de projeto (VUP). Nesse contexto, os sistemas prediais hidráulicos e sanitários assumem papel de destaque, uma vez que seu desempenho inadequado está diretamente associado a manifestações patológicas recorrentes, como vazamentos, infiltrações, entupimentos, retorno de odores, ruídos excessivos e até riscos à saúde dos usuários.
32
Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
A inobservância do CDC e das normas técnicas aplicáveis, aliada ao uso de materiais de baixa qualidade, a falhas de projeto, a erros de execução e à ausência de manutenção adequada, pode resultar em vícios e defeitos construtivos que comprometem a integridade da edificação, reduzem seu valor patrimonial e afetam diretamente o conforto, a segurança e a saúde dos ocupantes. Assim, é essencial que todas as etapas do processo construtivo – desde a concepção do projeto até a execução, a especificação de materiais e a elaboração do manual de uso, operação e manutenção – sejam rigorosamente controladas e acompanhadas por profissionais habilitados. O atendimento às normas técnicas não deve ser encarado como mera formalidade, mas como requisito indispensável para a qualidade, a durabilidade e a segurança das edificações, bem como para a proteção dos direitos do consumidor e a mitigação de responsabilidades técnicas, civis e jurídicas. É fundamental, portanto, que os profissionais da construção civil estejam cientes da importância do cumprimento das normas técnicas, garantindo a qualidade e segurança das edificações, bem como a satisfação e proteção do consumidor.
VÍCIOS E DEFEITOS CONSTRUTIVOS A norma que estabelece as diretrizes básicas, os conceitos, os critérios e os procedimentos relativos às perícias de engenharia na construção civil é a ABNT NBR 13752:1996 – Perícias de engenharia na construção civil. Essa norma define, de forma clara, os conceitos de vícios, defeitos e danos construtivos, fundamentais para a correta análise das manifestações patológicas em edificações. De acordo com a NBR 13752:1996, os vícios construtivos são definidos como “anomalias que afetam o desempenho de produtos ou serviços, ou os tornam inadequados aos fins a que se destinam, causando transtornos ou prejuízos materiais ao consumidor”. Esses vícios podem decorrer de falhas de projeto, de execução ou de informações inadequadas sobre o uso e a manutenção do sistema. Nos sistemas prediais hidráulicos e sanitários, exemplos típicos de vícios incluem gotejamento em torneiras, vazamentos pontuais em conexões, falhas localizadas de vedação ou ruídos excessivos em tubulações. Em geral, esses problemas não tornam o imóvel impróprio para uso imediato nem provocam redução significativa de seu valor de mercado. Contudo, se não forem devidamente corrigidos, podem evoluir para defeitos ou gerar danos de maior gravidade. Os defeitos construtivos, por sua vez, são definidos como “anomalias que podem causar danos efetivos ou representar ameaça potencial à saúde ou à segurança do dono ou consumidor”. No âmbito dos sistemas hidrossanitários, enquadram-se como defeitos situações como desprendimento de peças sanitárias, falhas graves em sistemas de esgoto que possibilitem retorno de efluentes, contaminação da água potável, rompimento de tubulações com alagamentos recorrentes ou comprometimento de elementos estruturais da edificação.
CAPÍTULO 2 Inspeção e manutenção em sistemas prediais
INSPEÇÃO PREDIAL EM EDIFICAÇÕES A inspeção predial não se confunde com a manutenção da edificação. Enquanto a manutenção compreende ações corretivas e preventivas destinadas à conservação e ao restabelecimento do desempenho dos sistemas construtivos, a inspeção consiste em atividade técnica diagnóstica voltada à identificação de riscos, anomalias e não conformidades, servindo de base para o planejamento racional das intervenções. A inspeção predial exerce papel essencial na preservação da segurança, do desempenho e da durabilidade das edificações, ao possibilitar a detecção de manifestações patológicas, falhas construtivas e deficiências de manutenção que possam comprometer o adequado funcionamento dos sistemas prediais. Esse procedimento é relevante tanto ao final da obra, com o objetivo de verificar a conformidade da edificação com projetos, contratos e normas técnicas aplicáveis, quanto ao longo de sua vida útil. Recomenda-se, de forma preventiva, a realização de inspeções periódicas, especialmente antes de decorridos cinco anos da entrega do imóvel, a fim de identificar problemas não perceptíveis nas vistorias iniciais e orientar ações corretivas oportunas. Nessa perspectiva, a periodicidade recomendada para a inspeção predial é anual para edificações com mais de 20 anos de idade, bienal para aquelas com idade entre 10 e 20 anos, e trienal para edificações novas, com até 10 anos de uso, considerando-se o caráter preventivo da atividade e a adequada gestão do ciclo de vida dos sistemas construtivos.
38
Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
No cenário brasileiro, a inspeção predial ganhou maior destaque após a ocorrência de acidentes e colapsos estruturais em diferentes cidades, o que impulsionou a criação de legislações estaduais e municipais que passaram a exigir vistorias técnicas periódicas. Conforme destacado pelo engenheiro e pesquisador do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT) Ercio Thomaz, é inadequado supor que uma edificação seja permanente sem intervenções ao longo do tempo, uma vez que todos os sistemas construtivos estão sujeitos a processos naturais de degradação. Assim, a inspeção predial deve ser compreendida como instrumento integrante da gestão do ciclo de vida das edificações. Durante a inspeção, avaliam-se as condições reais dos sistemas e componentes, bem como o grau de criticidade das anomalias identificadas. Existem diferentes níveis e modalidades de inspeção, cuja definição depende da finalidade do trabalho, do grau de detalhamento requerido, das características da edificação e da complexidade dos sistemas instalados. A inspeção pode ainda demandar a realização de ensaios, testes e verificações específicos, sobretudo quando há indícios de falhas ocultas ou comprometimento do desempenho. A documentação fotográfica constitui elemento indispensável nesse processo. Conforme estabelece a ABNT NBR 13752:1996 – Perícias de engenharia na construção civil –, a vistoria deve ser registrada por meio de imagens esclarecedoras, devidamente identificadas e correlacionadas ao relatório técnico.
ASPECTOS LEGAIS DA INSPEÇÃO PREDIAL A inspeção predial é obrigatória para todos os edifícios, conforme estabelece a ABNT NBR 16747 – Inspeção predial: Diretrizes, conceitos, terminologia e procedimentos. Apesar dessa exigência técnica, a fiscalização e a necessidade de comprovação da vistoria variam conforme a localidade, sendo recomendável consultar a legislação vigente no município e no estado. É importante ressaltar que as normas da ABNT não possuem força de lei, constituindo instrumentos de padronização técnica. Contudo, quando incorporadas por dispositivos legais, passam a ter caráter obrigatório e respaldo jurídico. Por enquanto, não existe lei federal que imponha a realização da inspeção predial em todo o território nacional, razão pela qual estados e municípios estabelecem suas próprias regras. A elaboração do relatório de inspeção predial exige elevado nível de conhecimento técnico e experiência profissional. O responsável técnico deve ser engenheiro ou arquiteto legalmente habilitado, com registro ativo no Conselho Regional de Engenharia e Agronomia (CREA) ou no Conselho de Arquitetura e Urbanismo (CAU). A escassez de profissionais capacitados para esse tipo de atividade ainda constitui um desafio para a ampla disseminação da prática, especialmente nos municípios que adotaram legislações específicas sobre inspeção predial.
CAPÍTULO 3 Patologia em sistemas prediais hidráulicos e sanitários
CONSIDERAÇÕES GERAIS O termo patologia tem origem na língua grega e pode ser compreendido como o estudo (lógos) das doenças (páthos). De forma análoga ao que ocorre com os seres humanos, as edificações também estão sujeitas a processos de degradação, cujas anomalias se manifestam por meio de sinais e sintomas característicos, denominados manifestações patológicas. A correta identificação desses sintomas é fundamental para a compreensão das causas e para a definição das intervenções técnicas adequadas. A ocorrência de patologia nas edificações acarreta impactos significativos, como custos adicionais e prejuízos financeiros, atrasos no cronograma das obras, insatisfação dos usuários, ações judiciais e perda de credibilidade das empresas envolvidas no processo construtivo. Em situações mais graves, as falhas podem comprometer a segurança dos usuários, resultando em acidentes de grande magnitude, como interdições, evacuações emergenciais e até colapsos parciais ou totais de sistemas e elementos construtivos. Nesse contexto, destaca-se a engenharia diagnóstica, atividade técnica frequentemente comparada a um “check-up” das edificações, por sua semelhança com os pro-
46
Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
cedimentos adotados na área da medicina. Essa especialidade da engenharia tem como objetivo avaliar o estado de conservação, a durabilidade e o desempenho técnico dos sistemas construtivos, subsidiando ações de manutenção, reabilitação e recuperação. Seu campo de atuação envolve, entre outros aspectos, a realização de vistorias, inspeções, perícias e assistências técnicas, com vistas à obtenção de um diagnóstico preciso da “saúde” da edificação. Os sistemas prediais hidráulicos e sanitários assumem papel de destaque no estudo da patologia das edificações, em razão de sua elevada incidência de falhas e de sua forte interface com os usuários e com os demais sistemas construtivos. De forma análoga ao sistema circulatório do corpo humano, responsável pela distribuição de fluidos essenciais à vida, os sistemas hidráulicos são responsáveis pelo abastecimento de água, pela coleta e afastamento de efluentes e pela drenagem de águas pluviais. Assim como as doenças cardiovasculares figuram entre as principais causas de mortalidade no mundo, as patologias associadas aos sistemas hidráulicos e sanitários representam parcela significativa das ocorrências patológicas nas edificações. As falhas nesses sistemas podem ter origem em diferentes etapas do ciclo de vida da edificação, incluindo a fase de projeto, a especificação inadequada de materiais, a execução da obra – frequentemente associada a deficiências de mão de obra e fiscalização – ou ainda a omissão do construtor quanto ao atendimento às normas técnicas e aos requisitos de desempenho. Na fase de uso e operação, as manifestações patológicas podem ser agravadas ou desencadeadas por práticas inadequadas de utilização, ausência de manutenção preventiva e falhas na gestão das instalações. Dessa forma, o estudo da patologia em sistemas prediais hidráulicos e sanitários é fundamental para a compreensão dos mecanismos de degradação, para a prevenção de falhas recorrentes e para a promoção do desempenho, da segurança e da durabilidade das edificações ao longo de sua vida útil.
ORIGEM DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM EDIFICAÇÕES A avaliação do desempenho das edificações após sua ocupação é essencial para assegurar a segurança, a funcionalidade e o conforto dos usuários, além de contribuir para a durabilidade dos sistemas construtivos. Essa necessidade de avaliação contínua motivou diversos países, especialmente aqueles com tradição consolidada na construção civil, a realizarem levantamentos sistemáticos com o objetivo de identificar a origem das falhas e implementar melhorias nos processos de projeto, execução e manutenção. As manifestações patológicas nas edificações, de modo geral, têm origem em falhas ocorridas ao longo das diferentes fases do ciclo de vida do edifício. Entre as principais fontes dessas falhas destacam-se: deficiências na elaboração dos projetos, erros de execução, utilização de materiais de baixa qualidade ou inadequados às condições de uso, ausência ou deficiência de manutenção e, ainda, o uso inadequado das instalações pelos usuários.
CAPÍTULO 4 Patologia dos sistemas prediais de água fria
CONSIDERAÇÕES GERAIS Um sistema predial de água fria constitui-se no conjunto de tubulações, reservatórios, equipamentos, dispositivos de controle e peças de utilização destinados ao abastecimento de água potável aos diversos pontos de consumo da edificação, em quantidade suficiente e com a qualidade assegurada pelo sistema público ou privado de abastecimento. O desempenho adequado desse sistema é essencial para garantir a funcionalidade, a segurança, o conforto dos usuários e a durabilidade das instalações ao longo de sua vida útil. O projeto dos sistemas prediais de água fria deve ser desenvolvido de forma integrada aos projetos de arquitetura, estrutura, fundações e demais disciplinas envolvidas, buscando-se a compatibilização entre soluções técnicas, condicionantes construtivos e aspectos econômicos. A falta dessa integração é uma das principais causas de manifestações patológicas, uma vez que compromete o correto posicionamento das tubulações, a acessibilidade para manutenção e o desempenho hidráulico do sistema. No Brasil, os requisitos para projeto, execução, operação e manutenção dos sistemas prediais de água fria e de água quente são estabelecidos pela NBR 5626:2020, da
76
Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). De acordo com essa norma, os sistemas prediais de água fria devem ser projetados de modo que, durante sua vida útil de projeto, atendam, entre outros, aos seguintes requisitos fundamentais: • preservar a potabilidade da água distribuída; • assegurar o fornecimento contínuo de água, em quantidade adequada e com pressões e vazões compatíveis com o funcionamento dos aparelhos sanitários, peças de utilização e demais componentes do sistema; • permitir o acesso para inspeção, verificação e manutenção; • possibilitar a setorização adequada da distribuição; • evitar níveis de ruído incompatíveis com a ocupação dos ambientes; • proporcionar aos usuários peças de utilização bem localizadas e de fácil operação; • minimizar a ocorrência de manifestações patológicas; • considerar os aspectos de manutenibilidade do sistema; • assegurar o equilíbrio de pressões entre as redes de água fria e quente a montante de misturadores convencionais, quando empregados. Do ponto de vista da patologia das edificações, é importante destacar que os sistemas prediais de água fria concentram uma parcela significativa das manifestações patológicas observadas em edifícios residenciais, comerciais e de serviços. Além das falhas associadas às etapas de projeto e execução, a utilização inadequada das instalações e a inexistência ou deficiência das atividades de manutenção contribuem de forma decisiva para o surgimento e a recorrência dessas patologias. Entre as manifestações patológicas mais frequentes nos sistemas prediais de água fria, destacam-se os vazamentos em conexões, juntas e emendas, muitas vezes decorrentes do envelhecimento dos materiais, da deterioração dos elementos de vedação ou de falhas de execução. Também são comuns os entupimentos e obstruções parciais das tubulações, causados pelo acúmulo de sedimentos, incrustações internas ou processos de corrosão, especialmente em sistemas executados com tubulações metálicas. A redução da pressão disponível nos pontos de consumo é outra ocorrência recorrente, associada tanto à obstrução das tubulações quanto ao mau funcionamento de registros, válvulas e demais dispositivos de controle. Essas manifestações comprometem o desempenho hidráulico do sistema, afetam o conforto dos usuários e podem resultar em elevados custos de reparo, intervenções corretivas frequentes e redução da vida útil das instalações. Diante desse cenário, torna-se fundamental compreender as causas dessas patologias e suas inter-relações com as decisões de projeto, a escolha dos materiais, os métodos de execução e as práticas de uso e manutenção. Neste capítulo são apresentadas e analisadas algumas das manifestações patológicas mais recorrentes nos sistemas prediais de água fria, bem como suas principais
CAPÍTULO 5 Patologia dos sistemas prediais de água quente
CONSIDERAÇÕES GERAIS A norma que estabelece os requisitos para projeto, execução, operação e manutenção dos sistemas prediais de água quente é a ABNT NBR 5626:2020 – Sistemas prediais de água fria e água quente: projeto, execução, operação e manutenção. O sistema predial de água quente (SPAQ) deve ser projetado de forma que, ao longo de sua vida útil, atenda aos mesmos requisitos de desempenho, segurança, higiene, economia e conforto exigidos para os sistemas prediais de água fria. O sistema predial de água quente é constituído, de modo geral, pelos seguintes componentes: tubulação de água fria destinada à alimentação do sistema de aquecimento; aquecedores, que podem ser do tipo de passagem (instantâneos) ou de acumulação; dispositivos de segurança; tubulações de distribuição de água quente; e peças de utilização, como chuveiros, duchas e torneiras de pia, lavatório e tanque. Atualmente, o mercado disponibiliza uma ampla variedade de equipamentos para aquecimento, armazenamento e distribuição de água quente, oferecendo diferentes alternativas de sistemas e fontes de energia.
178
Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
De acordo com a ABNT NBR 5626:2020, o projeto do sistema de geração e, quando aplicável, de armazenamento de água quente deve especificar o tipo de sistema de aquecimento adotado, considerando, entre outros aspectos, o volume de água, as temperaturas máxima e mínima de operação, a fonte de calor e a respectiva potência instalada. Tabela 5.1 Principais usos de água quente (temperaturas convenientes). Uso pessoal em banhos ou higiene
35 °C a 50 °C
Em cozinhas
60 °C a 70 °C
Em lavanderias
75 °C a 85 °C
Em finalidades médicas
100 °C
Tabela 5.2 Estimativa de consumo de água quente. Prédio
Consumo (litros/dia)
Alojamento provisório de obra
24/pessoa
Casa popular ou rural
36/pessoa
Aquecedor elétrico
45/pessoa
Aquecedor a gás
40/pessoa
Aquecedor solar
50/pessoa
Residências
Apartamento
60/pessoa
Quartel
45/pessoa
Escola (internato)
45/pessoa
Hotel (sem incluir cozinha e lavanderia)
36/hóspede
Hospital
125/leito
Restaurantes e similares
12/refeição
Lavanderia
15/kg roupa seca
As manifestações patológicas em sistemas prediais de água quente correspondem a um conjunto de anomalias que podem comprometer tanto a eficiência quanto a segurança do sistema. Essas ocorrências estão frequentemente associadas a falhas de projeto, seleção inadequada de materiais ou deficiências na execução das instalações. A identificação precoce e a correção dessas falhas são fundamentais para assegurar o funcionamento adequado do sistema e a proteção dos usuários, reforçando a importância de inspeções periódicas e de práticas consistentes de manutenção preventiva. Além das manifestações patológicas relacionadas aos quatro parâmetros hidráulicos do escoamento – vazão, velocidade, perda de carga e pressão –, abordadas no capítulo anterior, sobre sistemas prediais de água fria, os sistemas de água quente apresentam problemas específicos que merecem atenção. Entre os principais, destacam-se:
CAPÍTULO 6 Patologia dos sistemas prediais de esgoto sanitário
CONSIDERAÇÕES GERAIS As instalações prediais de esgotos sanitários têm como finalidade coletar, conduzir e afastar todos os resíduos provenientes do uso adequado dos aparelhos sanitários das edificações, direcionando-os para um destino apropriado, geralmente indicado pelo órgão público competente. O destino final dos esgotos sanitários pode ser uma rede pública de coleta ou um sistema particular de coleta e pré-tratamento, em áreas onde não há disponibilidade de rede pública. As condições técnicas para o projeto e execução das instalações prediais de esgotos sanitários, garantindo higiene, segurança, economia e conforto aos usuários, são estabelecidas pela NBR 8160:1999 – Sistemas prediais de esgoto sanitário. De acordo com a norma, o sistema de esgoto sanitário deve ser projetado de modo a: • evitar a contaminação da água, garantindo sua qualidade de consumo, tanto no interior dos sistemas de suprimento e equipamentos sanitários quanto nos ambientes receptores; • permitir o rápido escoamento da água utilizada e dos despejos introduzidos, evitando vazamentos e a formação de depósitos no interior das tubulações;
234
Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
• garantir o funcionamento dos fechos hídricos, impedindo que gases provenientes do interior do sistema atinjam áreas de utilização; • impedir o acesso de corpos estranhos ao interior do sistema; • permitir que os seus componentes sejam facilmente inspecionáveis; • evitar que esgoto alcance o subsistema de ventilação; • permitir a fixação dos aparelhos sanitários apenas por dispositivos que possibilitem sua remoção para eventuais manutenções. Além de um bom projeto, o estudo das manifestações patológicas em sistemas prediais de esgoto sanitário e suas causas é fundamental para prevenir falhas e adotar medidas adequadas de reparo. Identificar e compreender as origens dos problemas – como vazamentos, entupimentos e mau cheiro – permite a implementação de soluções preventivas na fase de projeto e intervenções corretivas quando necessário, evitando danos maiores e garantindo a operação eficiente e segura dos sistemas. Essa abordagem integrada, combinando projeto adequado e análise das patologias, é essencial para assegurar a eficiência, a segurança e a durabilidade dos sistemas prediais de esgoto sanitário. Conforme a NBR 15575:2021 – Edificações habitacionais: Desempenho, Parte 6: Requisitos para os sistemas hidrossanitários, o nível de desempenho das instalações é alcançado quando o projeto atende às normas: NBR 8160:1999 – Sistemas prediais de esgoto sanitário; NBR 7229:1997 – Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos; e NBR 13969:1997 – Tanques sépticos: unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos. A seguir, são apresentadas as principais manifestações patológicas dos sistemas prediais de esgoto sanitário, geralmente decorrentes do descumprimento da NBR 8160:1999, de erros de projeto ou da ausência de mão de obra especializada.
RETORNO DE ODORES EM SISTEMAS PREDIAIS DE ESGOTO O mau cheiro e a pressão negativa (vácuo) estão entre os principais problemas em sistemas prediais de esgoto, frequentemente relatados como as principais reclamações dos usuários. Um dos fatores que contribuem para o aparecimento de odores nos ralos de banheiros, cozinhas e áreas de serviço é o retorno de gases provenientes do esgoto através do encanamento. Toda instalação de esgoto deve ser adequadamente ventilada, permitindo que os gases sejam conduzidos para a atmosfera. A ausência ou deficiência dessa ventilação provoca o mau cheiro nos ambientes residenciais. As causas mais comuns do mau cheiro incluem: • ausência ou instalação inadequada do desconector (sifão); • rompimento ou mau funcionamento do desconector; • falta de plugue no sifão da caixa sifonada; • decomposição de material orgânico acumulado no sifão ou na caixa sifonada;
CAPÍTULO 7 Patologia dos sistemas prediais de águas pluviais
CONSIDERAÇÕES GERAIS As águas pluviais são originadas a partir das chuvas, e a captação dessas águas tem como objetivo principal permitir o escoamento adequado, prevenindo alagamentos, erosão do solo e outros problemas associados ao acúmulo descontrolado de água. Nas edificações, as coberturas são projetadas para proteger determinadas áreas da ação direta das chuvas; portanto, é essencial que o volume de água incidente sobre o telhado seja corretamente coletado e conduzido para locais permitidos pelos dispositivos legais. Em relação ao sistema de cobertura, a NBR 15575:2021 – Edificações habitacionais – Desempenho, Parte 5: Requisitos para sistemas de coberturas, estabelece que sua função primordial é garantir a estanqueidade às águas pluviais. Além disso, determina que o sistema deve ser capaz de drenar a máxima precipitação possível na região da edificação, evitando empoçamentos, extravasamentos ou o ingresso de água no interior da edificação ou em locais não previstos no projeto da cobertura. As partes constituintes do sistema de águas pluviais incluem, essencialmente, as calhas, os condutores verticais e os condutores horizontais. Esses elementos, quando
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Patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários
inadequadamente dimensionados, especificados, executados ou mantidos, podem apresentar diversas manifestações patológicas. Tais falhas comprometem o desempenho do sistema de drenagem pluvial e podem resultar em infiltrações, danos aos elementos construtivos, degradação precoce da edificação e transtornos aos usuários. O sistema de águas pluviais é exclusivamente destinado ao recolhimento e à condução das águas de chuva, não sendo permitidas interligações com outras instalações prediais. Assim, as águas pluviais não podem ser direcionadas às redes de esgoto sanitário. Essa separação é fundamental para o correto funcionamento dos sistemas e para a proteção da saúde pública e do meio ambiente. A norma que regulamenta as instalações prediais de águas pluviais é a NBR 10844:1989 – Instalações prediais de águas pluviais, a qual estabelece os critérios e exigências aplicáveis aos projetos desses sistemas, com o objetivo de garantir níveis aceitáveis de funcionalidade, segurança, higiene, conforto, durabilidade e economia. De acordo com essa norma, as instalações de drenagem de águas pluviais devem ser projetadas de modo a atender, entre outros, aos seguintes requisitos:
Estanqueidade As tubulações e conexões devem impedir vazamentos que possam causar infiltrações ou comprometer a estrutura da edificação.
Capacidade de drenagem O sistema deve ser dimensionado para suportar a máxima precipitação prevista para a região, assegurando o escoamento eficiente das águas de chuva.
Durabilidade Os materiais empregados devem apresentar resistência à corrosão e ao desgaste, garantindo a vida útil do sistema;
Manutenção O projeto deve prever condições adequadas de acesso para inspeções, limpezas e manutenções periódicas;
Segurança e conforto O sistema não deve oferecer riscos aos usuários ou à edificação, devendo ainda minimizar ruídos e outras perturbações.
CAPÍTULO 8 Norma de Desempenho NBR 15575:2021 – Parte 6: Instalações hidrossanitárias Colaboração: Marcelo Fabiano Costella Gabriela Schneider de Sousa Bottega
Este capítulo tem por objetivo apresentar os aspectos gerais da Norma de Desempenho, as etapas do processo de projeto hidrossanitário e, em seguida, discutir os itens da Parte 6 da Norma de Desempenho, tendo em vista a atuação do projetista de instalações hidrossanitárias, para cada um dos requisitos do usuário.
A NORMA DE DESEMPENHO O conjunto de normas conhecido como NBR 15575:2021 foi desenvolvido com o objetivo de estabelecer um padrão mínimo de desempenho para edificações habitacionais, promovendo qualidade e inovação tecnológica na construção. O desempenho das edificações está diretamente relacionado às necessidades dos usuários e aos comportamentos dos sistemas durante o uso, sendo uma consequência direta da forma como são construídas. Este capítulo é baseado na NBR 15575:2021: Edificações habitacionais – Desempenho, a qual será denominada Norma de Desempenho ao longo do texto. Essa norma estava em vigor desde 2013, teve sua versão atualizada em 2021, e é dividida em seis partes: • Parte 1: Requisitos gerais; • Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais; • Parte 3: Requisitos para os sistemas de pisos;
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• Parte 4: Requisitos para os sistemas de vedações verticais internas e externas; • Parte 5: Requisitos para os sistemas de cobertura; • Parte 6: Requisitos para os sistemas hidrossanitários. A NBR 15575:2021 representa um avanço significativo para a construção no Brasil, pois, ao considerar o comportamento em uso, direciona o pensamento em relação ao desempenho desde a fase de concepção do projeto (Lorenzi, 2013). Neste livro, que aborda as interações entre as instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura, o foco principal está na Parte 6, oficialmente intitulada “Requisitos para os sistemas hidrossanitários”. Entretanto, a Parte 6 está interligada com as outras partes da norma, as quais se baseiam nas exigências do usuário da norma ISO 6241 e as utilizam como parâmetros para estabelecer os requisitos e critérios. Esses requisitos do usuário estão presentes em cada parte da norma, totalizando doze: 1) Segurança estrutural; 2) Segurança contra o fogo; 3) Segurança no uso e na operação; 4) Estanqueidade; 5) Desempenho térmico; 6) Desempenho acústico; 7) Desempenho lumínico; 8) Saúde, higiene e qualidade do ar; 9) Funcionalidade e acessibilidade; 10) Conforto tátil e antropodinâmico; 11) Durabilidade e manutenibilidade; 12) Impacto ambiental. Para cada requisito, a NBR 15575:2021 estabelece um nível mínimo (M), intermediário (I) e superior (S) de desempenho. Enquanto o nível mínimo é obrigatório, os demais consideram a possibilidade de melhoria da qualidade da edificação. Portanto, ao utilizar os níveis intermediário e superior de desempenho, estes devem ser informados e destacados no projeto. Entretanto, poucos requisitos apresentam indicação de níveis intermediário e superior de desempenho. Na Parte 6, por exemplo, os únicos critérios que possuem diferentes níveis de desempenho são relacionados ao desempenho acústico, especificamente os ruídos gerados pela operação de equipamentos hidrossanitários prediais. No entanto, o atendimento a esse requisito de desempenho acústico não é obrigatório na versão de 2021 da norma.
PATOLOGIA DOS SISTEMAS PREDIAIS HIDRÁULICOS E SANITÁRIOS INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS E SANITÁRIAS ■ PATOLOGIA DAS EDIFICAÇÕES ■ ENGENHARIA DIAGNÓSTICA ■ INSPEÇÃO PREDIAL ■ MANUTENÇÃO PREDIAL ■ DESEMPENHO DOS SISTEMAS PREDIAIS HIDRÁULICOS E SANITÁRIOS
Em quarenta anos de atuação como projetista de instalações prediais, o engenheiro Roberto de Carvalho Júnior constatou diversas causas de patologia endógenas em sistemas prediais hidráulicos e sanitários, originadas por fatores inerentes à própria edificação, como falhas de projeto, falhas de execução, má qualidade dos materiais e uso inadequado das instalações. Este livro foi desenvolvido com a finalidade de transmitir a engenheiros civis, arquitetos, projetistas e alunos dos cursos de Engenharia Civil e Arquitetura e Urbanismo, fundamentos teóricos e soluções práticas sobre manifestações patológicas em sistemas prediais hidráulicos e sanitários e suas causas, visando prevenir falhas e adotar medidas adequadas de reparos. Além disso, busca ressaltar que o estudo desses problemas não deve se limitar à atuação corretiva, mas também considerar a atuação preventiva, especialmente quando tais problemas têm origem em falhas no processo de produção dos projetos de engenharia.
O que você vai encontrar: • Fundamentos da patologia dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários • Diagnóstico das manifestações patológicas em sistemas prediais hidráulicos e sanitários • Principais falhas de projeto, execução, materiais e uso • Inspeção, prevenção e reparo • Normas técnicas e boas práticas • Desempenho das instalações
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Paralelamente à publicação da norma brasileira de desempenho de edificações habitacionais – ABNT NBR 15.575, em vigor desde julho de 2013, o lançamento deste livro representa uma importante ferramenta para a melhoria das instalações prediais de água fria e água quente, águas pluviais e sistemas de esgoto sanitário. Este livro contribui para aprimorar o desempenho dessas instalações e promover a racionalização do consumo de água. Ercio Thomaz Engenheiro civil e pesquisador do IPT
ROBERTO DE CARVALHO JÚNIOR Engenheiro civil, licenciado em Matemática com habilitação em Física e Desenho Geométrico. Pós-graduado em Didática do Ensino Superior e mestre em Arquitetura e Urbanismo. Projetista de instalações prediais hidráulicas e sanitárias desde 1982, já elaborou inúmeros projetos de edificações de médio e grande porte, executados em várias cidades do Brasil. Desde 1994, atua na área acadêmica nos cursos de Engenharia Civil e Arquitetura e Urbanismo como professor das disciplinas de instalações prediais e infraestrutura urbana. É palestrante e autor de diversos livros sobre instalações prediais.