Como dimensionar o reservatório de água (NBR 5626)

O reservatório guarda água para a edificação atravessar as horas de maior consumo e as interrupções da rede. Dimensionar é responder a quatro perguntas: quanta água reservar, onde (embaixo, em cima ou nos dois), quanto vai em cada um, e quanto somar para o combate a incêndio.

O que a NBR 5626:2020 pede

• Volume mínimo: a reserva tem de atender pelo menos 24 horas de consumo normal do edifício (item 6.5.6.2), considerando a frequência e a duração das interrupções do abastecimento (6.5.6.1). Abaixo disso, qualquer falha da rede deixa o prédio sem água.
• Volume máximo recomendado: o volume armazenado tem de ser limitado ao que preserva a potabilidade no tempo médio de detenção, para não reduzir demais o desinfetante residual (6.5.6.3). Quando não dá para determinar esse limite, a nota do item recomenda não passar de 3 dias de consumo diário, ou prever meios que preservem a água.
• Reserva de incêndio: o volume reservado deve considerar o volume adicional para combate a incêndio quando ele fica armazenado junto (6.5.6.2). A reserva técnica de incêndio (RTI) é somada ao volume de consumo, e a tomada de água para consumo fica acima do nível que preserva a RTI (NBR 13714:2000, anexo A, A.1.1). O volume mínimo da RTI é $V = Q \times t$, com a vazão de duas saídas do sistema e 60 min para os sistemas tipo 1 e 2 ou 30 min para o tipo 3 (NBR 13714:2000, 5.4.2), ou o que a instrução técnica do Corpo de Bombeiros do estado fixar.
• Dois reservatórios: com reservatório inferior (cisterna) e superior, a norma pede que a divisão atenda ao uso normal, às interrupções do abastecimento e à manutenção (6.5.6.4), sem fixar proporção. A divisão de 60 % embaixo e 40 % em cima é a prática consagrada na literatura (Macintyre), e é a que o UnMEP Aqua adota de partida. O que está embaixo precisa de bomba para subir; o que está em cima abastece por gravidade.
• Compartimentos: fora as residências unifamiliares isoladas, o reservatório elevado tem de ser dividido em dois ou mais compartimentos que operem de forma autônoma, para a limpeza de um não interromper a distribuição (6.5.6.5). O inferior pode ser de célula única quando o volume de consumo do superior cobre o tempo de limpeza dele (6.5.6.7).

Passo 1: volume de consumo

$$V = CD \times d$$

• $CD$: consumo diário, em litros (Como estimar o consumo diário);
• $d$: dias de reserva, de 1 a 3. 2 dias é a prática mais comum.

Passo 2: onde reservar

Passo 3: divisão entre inferior e superior

Com os dois reservatórios:

$$V_{inf} = 0{,}60\,V \qquad V_{sup} = 0{,}40\,V$$

A proporção é ajustável. Mais volume em cima dá mais autonomia por gravidade se a bomba falhar, mas pesa na estrutura; mais embaixo alivia a estrutura e dá mais autonomia total, mas depende da bomba.

Passo 4: reserva de incêndio

$$V_{reservatório} = V_{consumo} + RTI$$

A RTI entra em um dos reservatórios, normalmente o superior (hidrantes por gravidade) ou o inferior (hidrantes por bomba de incêndio), conforme o projeto de combate a incêndio.

Passo 5: volume comercial

O volume calculado é arredondado para o reservatório comercial igual ou logo acima. Para caixas de polietileno e fibra, os tamanhos usuais são 100, 150, 250, 310, 500, 750, 1 000, 1 500, 2 000, 3 000, 5 000 e 10 000 L. Acima disso, usa-se mais de uma caixa em paralelo ou reservatório de concreto moldado no volume exato.

Exemplo resolvido

Edifício do exemplo do consumo diário: 10 020 L/dia, com cisterna e caixa, e RTI de 5 000 L no reservatório superior.

Volume e divisão

Volume de consumo:

$$\boldsymbol{V = CD \times d}$$$$V = 10\,020 \times 2 = 20\,040 \text{ L}$$

Divisão entre inferior e superior:

$$\boldsymbol{V_{inf} = 0{,}60\,V}$$$$V_{inf} = 0{,}60 \times 20\,040 = 12\,024 \text{ L}$$$$\boldsymbol{V_{sup} = 0{,}40\,V}$$$$V_{sup} = 0{,}40 \times 20\,040 = 8\,016 \text{ L}$$

Reservatório superior com a reserva de incêndio:

$$\boldsymbol{V_{reservatório} = V_{consumo} + RTI}$$$$V_{sup,total} = 8\,016 + 5\,000 = 13\,016 \text{ L}$$

Adotados: cisterna de concreto de 12 500 L; caixa superior com duas células de 6 600 L (13 200 L), como a NBR 5626:2020 exige para reservatório elevado (6.5.6.5), com a saída de consumo 5 000 L acima do fundo para preservar a RTI.

Como o UnMEP Aqua calcula

Na tela Reservatórios, o Aqua parte do consumo diário das contribuições e segue os mesmos passos:

1. Dias de reserva, de fábrica 2. Abaixo de 1 ou acima de 3 ele avisa com o texto da norma (mínimo 24 h; máximo 3 dias pela potabilidade).
2. Volume calculado = consumo × dias, e o Volume adotado, que nasce igual e aceita edição. Ele ainda sugere o tamanho comercial da lista acima, igual ou acima do calculado.
3. + Inferior e + Superior montam o sistema, e o rótulo diz qual é: Sistema direto, Sistema indireto, Indireto com bombeamento ou Sistema pneumático.
4. Com os dois, a divisão nasce 60 / 40 e muda pelo slider ou pelo campo, em porcentagem ou em litros.
5. + incêndio pede a RTI em m³ e soma ao reservatório escolhido; o cartão mostra o volume de consumo e o volume total.

O Aqua não desenha o reservatório no modelo: ele dimensiona e leva os volumes para o memorial e para o alimentador e o recalque.

Passo a passo no plugin: Como definir o volume e dividir entre inferior e superior? e Como incluir a reserva técnica de incêndio?.

Perguntas frequentes

Um dia de reserva basta? É o mínimo da norma (6.5.6.2). Com 1 dia, qualquer manutenção da concessionária deixa o prédio sem água no dia seguinte. Dois dias é o padrão; três é o teto recomendado pela nota de 6.5.6.3, pela potabilidade.

Casa precisa de cisterna? Só se a pressão da rua não chega na boia da caixa, ou se a concessionária exige. Veja Como dimensionar o alimentador predial: se a pressão disponível na boia não fecha, o caminho é cisterna e recalque.

A reserva de incêndio pode ficar na cisterna? Pode, quando o sistema de hidrantes tem bomba de incêndio própria sugando da cisterna. Com hidrantes por gravidade, ela fica na caixa superior.

Fontes

• ABNT NBR 5626:2020, Sistemas prediais de água fria e água quente: projeto, execução, operação e manutenção.
• ABNT NBR 13714:2000, Sistemas de hidrantes e de mangotinhos para combate a incêndio (5.4.2, volume da reserva de incêndio; anexo A, tomada de água acima da reserva).
• Macintyre, A. J. Instalações Hidráulicas Prediais e Industriais. LTC, 4ª ed., 2010 (divisão 60/40 entre inferior e superior).