ARTIGO ORIGINAL
BEZERRA, Francisco Paiva [1], SANTOS, Wendell José Soares dos [2]
BEZERRA, Francisco Paiva. SANTOS, Wendell José Soares dos. Sistema de aproveitamento de águas pluviais em residência unifamiliar em Pesqueira – Pernambuco. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano. 07, Ed. 05, Vol. 06, pp. 33-55. Maio de 2022. ISSN: 2448-0959, Link de acesso: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-civil/aproveitamento-de-aguas, DOI: 10.32749/nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-civil/aproveitamento-de-aguas
Devido à escassez hídrica e diversos problemas sociais causados pela falta de acesso à água, é notório que a população necessita de alternativas sustentáveis para sanar tais falhas. Nesse contexto, a fim de enfatizar a doutrina acerca do tema e destacar a importância da água de reuso para a preservação do recurso hídrico durante as próximas gerações, o presente artigo, tem como questão norteadora: a utilização de sistema de captação de águas pluviais apresenta viabilidade econômica, técnica e ambiental? Portanto, tem-se como objetivo apresentar uma proposta de um sistema de captação de águas pluviais em uma residência unifamiliar situada na cidade de Pesqueira, Estado de Pernambuco. A metodologia fundamentou-se na realização de cálculos de dimensionamentos variados, os quais apontaram como resultados o fato de o volume total ser necessário para atender as demandas de reuso, sendo determinado através do somatório do volume do jardim, volume da garagem e volume de descarga da residência. Por fim, concluiu-se que, em relação à captação das águas pluviais pelo telhado da edificação estudada, foi possível minimizar parcialmente alagamentos, assim como a redução de utilização de água potável fornecida pela concessionária, tornando-se o projeto viável economicamente e ambientalmente à cidade de Pesqueira PE. Ademais, verificou-se que houve uma economia de 213,9775 L diário no uso de água limpa através do uso do sistema referido, o que gerou um impacto positivo no valor mensal da tarifa de água da concessionária.
Palavras-chave: Escassez hídrica, Águas pluviais, Sistema de captação.
Os recursos hídricos do Brasil são pautas de interesse público e econômico, gerando crises quando expostos à escassez, uma vez que requerem gestões adequadas, além da devida distribuição a fim de suprir a demanda de toda a população (FEITOSA, 2020). Contudo, segundo a Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (2020), o país conta com a média de 12% de água doce do planeta, sendo, portanto, um dos países mais contemplados pela distribuição da água do mundo.
No entanto, em relação à média populacional é possível observar que a distribuição dos mananciais brasileiros, apresentam divisões hídricas desiguais, como é o caso do Norte do país, em que a quantidade de água é desproporcional à numeração habitacional, estando concentrado o valor de 80% de água para 5% da população (ANA, 2020).
Nesse contexto, a Organização das Nações Unidas (2017), indica que o desperdício de água atual pode acarretar, se ainda for constante, a diminuição de 40% dos recursos hídricos até o ano de 2030, e ainda prevê que com essa diminuição existirá um aumento de 55% da demanda por água no ano de 2050.
Logo, esses dados evidenciam a preocupação ambiental e conservadora das próximas gerações, uma vez que a conscientização sobre a importância da economia da água encontra barreiras nos maus hábitos de desperdício da população (PEDRANGELO et al., 2018). Assim, o reaproveitamento da água tornou-se pauta intensiva de discussões governamentais e ambientais com o passar dos anos (SILVA, 2019).
Desta forma, a pesquisa justifica-se pela importância da proteção deste recurso natural que diante de tanto desperdício e aumento de demandas muitas vezes inacessíveis, que se necessita de estudos acerca do tema a fim de alcançar uma preservação adequada. Portanto, surge o seguinte problema de pesquisa: A utilização de sistema de captação de águas pluviais apresenta viabilidade econômica, técnica e ambiental?
A resposta à indagação é positiva pela seguinte hipótese: Através da captação das águas pluviais, pelo telhado de uma edificação, sendo esta água direcionada para um reservatório específico, a água da chuva será armazenada com a finalidade de reduzir o escoamento direto para a via pública, minimizando alagamentos, podendo ser utilizada posteriormente em determinados usos domésticos não potáveis, que possibilitam a redução de utilização de água potável fornecida pela concessionária.
Em vista disso, o presente trabalho objetiva apresentar uma proposta de um sistema de captação de águas pluviais em uma residência da cidade de Pesqueira Pernambuco, a fim de enfatizar a doutrina acerca do tema e destacar a importância da água de reuso para a preservação do recurso hídrico durante as próximas gerações.
No Brasil, a maior distribuição de água está concentrada na região Norte, totalizando o número de 68% de toda água no país, sendo a população desta região equivalente a 7% da população nacional. No Sudeste está concentrado 6% da água nacional, e no Nordeste apenas 3% dessas reservas, sendo ambas as regiões as mais populosas do Brasil (PENA, 2022). Os maiores índices per capita de disponibilidade hídrica nacional estão localizados no Norte, Centro Oeste, e no Sul, que assim como o Norte, apresentam menor densidade populacional e suas bacias hidrográficas possuem maiores vazões (PENA, 2022).
Ainda que em algumas regiões o número de distribuição hídrica seja maior que outras, não se exime o fato de que ainda passem por crises hídricas, sejam elas causadas por desastres ou escassez, sendo necessários constantemente planejamentos, gestão e infraestrutura a fim de assegurar a disponibilidade desse recurso para todos os habitantes, o que não é ocorrente de forma constante (PENA, 2022).
A qualidade da chuva é composta por quatro processos, os quais dizem respeito à água antes de atingir o solo, depois de atingir telhados residenciais, a água armazenada e a água consumida. Em todas essas fases, existe a possibilidade de tratamento para que sejam direcionadas ao reuso não potável de forma sustentável, segura e eficaz (LIMA, 2015).
O Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), administrado pela Secretaria Nacional de Saneamento do Ministério do Desenvolvimento Regional (SNS/MDR), atua como instrumento de conhecimento acerca dos serviços de saneamento básico sem similar no Brasil (SNIS, 2021).
Dessa forma, o SNIS fornece um conjunto de dados estruturados que favorece a avaliação da evolução de serviços de abastecimento de água, além dos serviços de esgotamento sanitário desde o ano de 1995, além do manejo de resíduos sólidos urbanos desde 2002 e a drenagem e manejo das águas pluviais urbanas desde 2015 (SNIS, 2021). Logo:
O SNIS norteia atividades como o planejamento e a gestão do setor de saneamento, a formulação de políticas públicas e programas, a definição e monitoramento de metas e atividade de regulação e a fiscalização dos serviços. O SNIS também foi fundamental para a estruturação do marco legal do saneamento, instituído pela Lei no 11.445/2007 e atualizado pela Lei no 14.026/2020 (SNIS, 2021, p. 05).
Os objetivos deste sistema estão pautados no planejamento e execução de políticas públicas além da prestação de orientações sobre a aplicação de recursos, através dos seguintes pontos:
Nesse sentido, a Secretaria Nacional de Saneamento (SNS, 2021), elaborou um Diagnóstico Temático do módulo Drenagem e Manejo das Águas Pluviais Urbanas tendo como referência o ano de 2020, realizado através de informações e indicadores municipais. Logo, o SNIS (2021) destaca:
Os serviços de drenagem e manejo das águas pluviais urbanas (DMAPU) evitam e atenuam impactos humanos, sociais, ambientais e econômicos resultantes de eventos hidrológicos impactantes. Nessa condição se enquadram inundações, enxurradas e alagamentos que ocorrem em áreas urbanas, especialmente nas que se caracterizam por ocupação desordenada de encostas e áreas naturais de drenagem, resultando na alteração e assoreamento de cursos hídricos e impermeabilização do solo (SNIS, 2021, p. 12).
Esses serviços estão inteiramente ligados ao abastecimento de água, esgotamento sanitário e limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos. Os sistemas de drenagem, de coleta de resíduos sólidos (lixo) e de coleta e tratamento de esgotos eficazes evitam que as águas pluviais passem a caracterizar vetores de proliferações de doenças, assim como de poluição em reservas hídricas, direcionadas à sociedade (SNIS, 2021). Com isso:
A abordagem integrada dos quatro componentes, orientada pela Lei Federal de Saneamento Básico (no 11.445/2007, atualizada pela Lei no 14.026/2020), é parte da evolução do conceito de DMAPU. No passado, a regra geral era afastar o mais rápido possível as águas pluviais de pontos de retenção, transferindo eventos hidrológicos para áreas à jusante (abaixo do ponto de ocorrência) (SNIS, 2021, p. 12).
O sistema ainda destaca que atualmente há priorização de soluções à drenagem sustentável (faixas, valas de infiltração), infraestruturas de amortecimento de vazões (reservatórios ou bacias de retenção e detenção, lagos, piscinões), parques lineares (SNIS, 2021).
Nessa linha de raciocínio, sabe-se que a captação de água pluvial pode servir aos consumos não potáveis, realizada através das calhas que direcionam a água até um reservatório a parte, onde os resíduos e impurezas são eliminados, fato que unificado aos planejamentos e outros fatores necessários mencionados anteriormente tendo em base o SNIS, contribui com o escoamento em via pública, além de reduzir os impactos causados pelo excesso de água das chuvas (REZENDE e TECEDOR, 2017).
Os sistemas de captação de águas são utilizados em todo o mundo desde a antiguidade, existindo registros de sua utilização pelas civilizações Maias, Incas e entre outras. Dessa forma, trata-se da captação da água da chuva por meio de calhas, coberturas ou outras formas de direcionamento desta água até um reservatório que pode ser uma cisterna, ou outras modalidades do mesmo, a fim de tornar possível a sua reutilização não potável (LUCAS, 2016).
Dessa forma, o século XXI foi marcado pela implementação geral desse sistema devido ao crescimento populacional, além de outros aspectos financeiros, uma vez que estes são fatores que afetam a segurança hídrica. Logo, o reuso dessas águas passaram a ser destinados aos consumos não potáveis (LUCAS, 2016). Neste sentido, o autor:
Os principais motivos que levam à decisão para se utilizar água de chuva são basicamente os seguintes: Conscientização e sensibilidade da necessidade da conservação da água; Região com disponibilidade hídrica menor que 1200 m3 /habitante x ano; Elevadas tarifas de água das concessionárias públicas; Retorno dos investimentos (payback) muito rápido; Instabilidade do fornecimento de água pública; Exigência de lei específica; Locais onde a estiagem é maior que 5 meses (LUCAS, 2016, p. 08).
Ainda, é mencionado pelo autor que o motivo principal do uso de águas das chuvas trazidas pelo sistema referido para indústrias, é aliar o desenvolvimento sustentável à diminuição de custos das mesmas (LUCAS, 2016).
Em relação o reuso de águas pluviais residenciais, os principais benefícios para o uso de uma arquitetura sustentável são a preservação do meio ambiente, economia, qualidade de vida, diferencial de negócio, valorização imobiliária além da maior satisfação dos usuários e produtividade dos funcionários e por fim, o desenvolvimento da consciência ambiental (GUERRA, 2016).
Por fim, o sistema de captação da água de chuva pode ocorrer através da cobertura, sendo esta uma parte da edificação situada no telhado com o objetivo de proteger as áreas construídas contra chuvas, raios solares e entre outros elementos. Através do formato da superfície das coberturas é possível o direcionamento das águas pluviais destinadas a algum tipo de captação, sejam eles por meio de grelhas, calhas, e entre outros (CARVALHO JÚNIOR, 2009).
A pesquisa trata-se de um estudo de caso com a finalidade de apresentar uma proposta de um sistema de captação de águas pluviais para proporcionar o reaproveitamento da água e avaliar a viabilidade econômica e ambiental do sistema.
O levantamento bibliográfico compôs o referencial teórico desta pesquisa abordando sobre a distribuição de água no Brasil, a captação de águas pluviais e os sistemas de captação de águas pluviais. Como parâmetros para realização dos dimensionamentos de águas pluviais, calhas e condutores, foram utilizadas as normas: NBR 5626/2020 em comparação com mesma norma NBR 5626 do ano de 1998, NBR 10844/1989, todas normas da ABNT. Também foi utilizado o exemplo de utilização de tabelas exposto por pelo site oficial de Schneider Motobombas (2019) para dimensionamento das bombas e a pesquisa de Coutinho et al., (2010), a fim de definir o dimensionamento hidráulico.
O estudo em questão trata-se de um projeto residencial unifamiliar localizado na cidade de Pesqueira no estado de Pernambuco conforme Figura 1. O mesmo foi modelado em software que utiliza tecnologia BIM.
Figura 1: Localização da residência objeto da pesquisa
A Figura 2 representa a residência onde o sistema de captação de águas pluviais foi proposto. Ela foi modelada em software que utiliza tecnologia BIM
Para a realização do sistema de captação de águas provenientes da precipitação local para fins de uso não potável, inicialmente é necessário encontrar os valores necessários para captação e armazenamento desse volume hídrico. Para isto, foram realizados dimensionamentos para o sistema pluvial, água fria e bombeamento, todos estes obedecendo os critérios estabelecidos pela NBR 10844/1989, 5626/2020, 15527/2007.
De acordo com a NBR 10844/1989, a vazão de projeto pode ser encontrada através da equação 1:
Ao objetivar homogeneizar a informação, a pesquisa de Coutinho et al., (2010) executou equações de chuvas intensas para o estado de Pernambuco, evidenciando assim, as equações para diversas regiões do estado, e entre elas, Pesqueira. Diante da importância de equações de intensidade, duração e frequência das chuvas, ligadas aos projetos hidráulicos e à drenagem urbana, agrícola e até de rodovias, os hidrogramas de projetos passam a ser dependentes de hietogramas associados a um período de retorno e a uma duração determinada (COUTINHO et al., 2010).
Logo, foi destacado pelos autores que as informações acerca das incógnitas i-d-f ainda não existem para muitas cidades do Brasil, sendo os valores existentes sujeitos a variações devido à realização de suas equações em diferentes épocas dos anos em diferentes metodologias (COUTINHO et al., 2010).
A intensidade pluviométrica pode ser determinada através da equação Intensidade, Duração e Frequência (IDF). Segundo Coutinho et al., (2010) a equação IDF para a cidade de pesqueira é representada pela equação 2:
Dessa forma, o item 5.1.2 da NBR 10844/89 sugere alguns valores para o tempo de retorno de acordo com a necessidade do projeto, sendo T = 1 ano para áreas pavimentadas onde empoçamentos possam ser tolerados; T=5 anos para coberturas e/ou terraços; T= 25 anos para coberturas e áreas onde empoçamento ou extravasamento não possa ser tolerado. Para o projeto em questão foi considerado um tempo de retorno de 5 anos.
O item 5.1.3 da NBR 10844/89 especifica que o tempo de precipitação deve ser de 5 minutos. NBR 10844/1989 apresenta algumas possibilidades para a estimativa da área de contribuição dependendo da geometria do projeto. As Figuras 3 e 4 apresentam as expressões que representam a configuração do projeto em questão.
Figura 3: Configuração do Projeto
Figura 4: Superfícies
Com a vazão encontrada, foi possível determinar as dimensões da calha utilizada no projeto, através da equação de Manning-Strickler, nomeada como Equação 3:
O valor do coeficiente de rugosidade (n) depende do tipo de material escolhido. A tabela 2 do item 5.5.7.1 da referida norma, determina o valor do coeficiente de rugosidade (n) em função do material. No projeto em questão foi adotado o material plástico para as calhas, portanto o coeficiente de rugosidade utilizado foi igual a 0,011.
A determinação dos condutores verticais e horizontais foram realizados através do ábaco de calha com saída em aresta viva disponibilizado pela NBR 10844/1989 e da tabela 4 também da NBR 10844/1989.
Para o dimensionamento do reservatório de águas pluviais foi utilizado a NBR 15527/2007, que em seu Anexo A sugere algumas maneiras de encontrar o volume do reservatório. O volume foi calculado utilizando o método prático inglês e o método de Azevedo Neto, adotando para o projeto o menor valor encontrado.
As equações 4 e 5, expressam respectivamente o método prático inglês e o método de Azevedo Neto.
A pluviosidade média necessária para o cálculo dos volumes do reservatório foi determinada a partir de dados disponibilizados pela Agência Pernambucana de Águas e Clima (APAC) referente ao posto pluviométrico 18 na cidade de Pesqueira/PE.
Segundo a NBR 15527/2007, o volume de água pluvial aproveitável pode ser determinado através da equação 6:
Onde:
V = volume anual, mensal ou diário
P = precipitação média anual, mensal ou diária
A = área de coleta (m²)
C = coeficiente de escoamento superficial da cobertura
η = eficiência do sistema de captação
O coeficiente de escoamento superficial depende do material utilizado e pode variar entre 0,8 e 0,9. O valor utilizado para a eficiência do sistema de captação η é recomendado por Tomaz (2003), no qual é adotado o valor de 0,9.
Para o dimensionamento do reservatório de água fria, a NBR 5626/2020 estabelece vários critérios para a execução dos reservatórios. Creder (1991), disponibiliza tabelas que auxiliam na escolha das variáveis necessárias para a determinação da capacidade do reservatório. O consumo diário pode ser expresso através da equação 7:
Segundo a NBR 5626/2020, os reservatórios devem possuir sistemas elevatórios independentes. Para o dimensionamento do sistema de bombeamento foi necessário encontrar a vazão a ser calcada e a altura manométrica para que se possa determinar a potência necessária do conjunto motor-bomba. As equações 8, 9, 10, 11, 12, 13 e 14 expressam as variáveis necessárias para a determinação dos parâmetros mencionados anteriormente:
Para a determinação da análise econômica e ambiental do estudo em questão foi determinada a viabilidade de implantação do sistema baseado no volume de captação em relação à demanda de água não potável e da economia no pagamento da tarifa para a concessionária responsável.
A Figura 5 mostra os valores cobrados pela Companhia Pernambucana de Saneamento (COMPESA) em função da quantidade de m³ utilizados no período de 1 mês.
Figura 5 – Valores de Tarifa da COMPESA em função do volume mensal utilizado
A Tabela 1 a seguir mostra os resultados obtidos no dimensionamento do sistema de águas pluviais:
Tabela 1: Dimensionamento de Calhas e Condutores
| Dimensionamento de Calhas e Condutores | |
| Intensidade pluviométrica (I) – mm/h | 138,35 |
| Área de Contribuição (A) – m² | 51,15 |
| Vazão de Projeto (Q) – L/min | 117,95 |
| Base da Calha (b) – cm | 35 |
| Altura da calha (h) – cm | 17,5 |
| Lâmina d’água (H) – mm | 117 |
| DN Vertical – mm | 75 |
| DN Horizontal – mm | 100 |
| Fonte: Autor, 2022 | |
Para a determinação da precipitação média anual da cidade de Pesqueira, foi consultado os registros de monitoramento pluviométrico da Agência Pernambucana de Águas e Clima (APAC) dos últimos 21 anos. O gráfico 1 apresenta os acumulados mensais registrados de janeiro de 2000 a dezembro de 2021:
Gráfico 1 – Acumulados mensais no período de 2000 a 2021 em Pesqueira – PE
Calculando a média aritmética dos valores de precipitação do gráfico acima, encontra-se o valor de 89,17 mm. Para a determinação do período de pouca chuva ou nenhuma (T) do método de Azevedo Neto, foi adotado que o período em que ocorreu pouca ou nenhuma chuva foi de 5 meses (agosto, setembro, outubro, novembro, dezembro), pois nesses meses a precipitação foi inferior ao valor médio encontrado. A Tabela 2 representa o dimensionamento do Reservatório de águas pluviais.
Tabela 2 – Dimensionamento de Águas Pluviais
| Dimensionamento Reservatório de Águas Pluviais | |
| Método | Volume (L) |
| Prático Inglês | 1454,26 |
| Azevedo Neto | 6107,89 |
Fonte: Autor, 2022.
Escolhendo o menor valor entre os dois métodos, podemos aproximar o volume total para:
Diante disso, foram adotadas as recomendações encontradas na literatura (CREDER, 1991) que diz respeito a:
Logo:
Res. Inf.: 60%*1500 = 900 L
Res. Sup.: 40%*1500 = 600 L
Aproximando o valor do reservatório superior para o comercialmente mais próximo, temos:
Substituindo o volume dos reservatórios inferiores, temos que:
Mesmo que essas dimensões atendam às necessidades de abastecimento da residência, foi observado que a altura possui um valor baixo, fato que pode dificultar a instalação do sistema de bombeamento. Nesse sentido, foi adotada a altura de ambos os reservatórios equivalente a 2 m, com a finalidade de obter uma melhor execução das bombas. Portanto:
Volume Inferior = 2000 L
a = b = 1 m
c = 2 m
Para o dimensionamento da capacidade do reservatório de água fria, utilizou-se a tabela proposta por Creder para a estimativa do consumo per capita da residência. Adotando que a população da edificação terá 6 habitantes e um consumo per capita de 200 L/dia, podemos encontrar o consumo diário da residência.
A literatura recomenda que a capacidade do reservatório contenha o dobro do consumo diário utilizado, portanto:
Cd = 2400 L/dia
Com o consumo diário determinado pôde-se alocar os volumes para os reservatórios inferiores e superiores:
Res. Inf.: 60%*2400 = 1440 L
Res. Sup.: 40%*2400 = 960 L
Cd = 1200 L/dia
A literatura recomenda que a capacidade do reservatório contenha o dobro do consumo diário utilizado, portanto:
Cd = 2400 L/dia
Com o consumo diário determinado pôde-se alocar os volumes para os reservatórios inferiores e superiores:
Res. Inf.: 60%*2400 = 1440 L
Res. Sup.: 40%*2400 = 960 L
Mesmo que essas dimensões atendam às necessidades de abastecimento da residência, foi observado que a altura possui um valor baixo, fato que pode dificultar a instalação do sistema de bombeamento. Nesse sentido, foi adotada a altura de ambos os reservatórios equivalente a 2 m, com a finalidade de obter uma melhor execução das bombas. Portanto:
Volume Inferior = 2645 L
a = b = 1,15 m
c = 2 m
Após o dimensionamento dos reservatórios é necessário calcular a potência da bomba necessária para elevar a água até o reservatório superior. Conforme a NBR 5626/20 os sistemas de recalque devem possuir no mínimo duas bombas com funcionamento independente entre si e devem evitar o fenômeno de cavitação. Para instalações prediais, o rendimento do conjunto motor-bomba pode variar entre 40% e 75%. Dessa forma, a empresa Schneider Bombas (2019) estabelece:
O período ideal para o funcionamento de uma bomba varia entre 4 horas e 6 horas. No projeto em questão foi adotado um tempo de funcionamento de 5 horas. A tabela 3 contém os valores dimensionados para ambos os sistemas, pluvial e água fria.
Tabela 3 – Dimensionamento do sistema elevatório
| Variáveis de dimensionamento | Sistema Elevatório | |||
| Água Pluvial | Água Fria | |||
| Sucção | Recalque | Sucção | Recalque | |
| Vazão (Q) – m³/h | 2,4 | 2,4 | ||
| Diâmetro de recalque (Dr) – mm | 32 | 25 | 32 | 25 |
| Diâmetro de sucção (Ds) – mm | 32 | 25 | 32 | 25 |
| Comprimento real (L) – m | 5,1673 | 23,532 | 5,5468 | 27,3092 |
| Altura geométrica (h) – m | 2 | 6,44 | 2 | 6,69 |
| Comprimento equivalente (Le) – m | 45,7 | 39,9 | 45,7 | 40,4 |
| Perda de carga unitária (J) – m/m | 0,005706 | 0,021 | 0,005706 | 0,019 |
| Perda de carga (Δh) – m | 0,29 | 1,34 | 0,3 | 1,29 |
| Altura manométrica (Hmt) – m | 2,29 | 7,78 | 2,3 | 7,98 |
| Rendimento (η) – % | 50 | 50 | ||
| Potência do conjunto motor-bomba (P) – cv | 0,074 | 0,076 | ||
Fonte: Autor, 2022.
A partir do catálogo de bombas (SCHNEIDER, 2019) foi possível determinar a bomba adequada para a demanda. Foi escolhido o modelo BC-98 com potência igual a 1/3 cv, que além de ser silencioso atende adequadamente a solicitação da edificação.
A partir de dados disponibilizados pela Sanepar, podemos estimar a demanda necessária para atividades cotidianas. A Tabela 4 a seguir apresenta a estimativa de consumo de uma residência com seis habitantes.
Tabela 4 – Perfil de uso de água
| PERFIL DO USO DA ÁGUA NA ECONOMIA DOMÉSTICA PARA SEIS PESSOAS | |||
| Uso | Consumo para 1 mês (L) | Consumo para 1 dia (L) | Consumo per capita (L) |
| Escovar os dentes (3 vezes por dia cada pessoa) | 180 | 6 | 1,5 |
| Banho de chuveiro elétrico (5 minutos, 1 vez ao dia para cada pessoa) | 3600 | 120 | 30 |
| Descarga do sanitário (8 vezes por dia) | 3600 | 120 | 30 |
| Lavar a louça (3 vezes por dia) | 2700 | 90 | 22,5 |
| Lavar roupa/tanque (15 minutos 3 vezes por semana) | 2880 | 96 | 24 |
| Água para ingestão | 360 | 12 | 3 |
| Preparo de alimentos | 900 | 30 | 7,5 |
| Limpeza de casa (1 balde por dia) | 900 | 30 | 7,5 |
| Total | 15120 | 504 | 126 |
Fonte: Adaptado de Sanepar, 2020.
Segundo Hespanhol (2012), para irrigação de jardins e lavagem de pátios, pode-se considerar um consumo de 3L/m² e 2L/m². A partir dos valores sugeridos por Hespanhol, e das informações da tabela 5 pode-se estimar a demanda hídrica para limpeza e manutenção da garagem e jardim considerando que a lavagem da garagem acontecerá 2 vezes por semana e a irrigação do jardim 3 vezes por semana, bem como a demanda para utilização de descargas hidráulicas.
Tabela 5 – Cálculo de demanda não potável
| Demanda mensal não potável | |||
| Parâmetros | Garagem | Jardim | Banheiro |
| Área (m²) | 32,20 | 9,86 | – |
| Volume semanal (L) | 128,78 | 88,76 | 900,00 |
| Volume mensal (L) | 515,12 | 355,05 | 3600,00 |
Fonte: Autor, 2022.
O volume total necessário para atender as demandas de reuso pode ser determinado através do somatório dos volumes mensais correspondentes ao jardim, garagem e volume de descarga da residência.
Portanto:
Demanda = 515,12 + 355,05 + 3600
Demanda = 4470,17 L/mês
Estabelecido o valor necessário para o volume de reuso e usando a equação 6, considerando o coeficiente de escoamento superficial C igual a 0,8 e um fator de captação igual η igual a 0,9 como recomenda Tomaz (2003), foi possível avaliar a viabilidade econômica e ambiental do projeto. A tabela 6 mostra os resultados obtidos nesta verificação.
Tabela 6 – Potencial de captação mensal
| Período (mês) | Precipitação média (mm) | Área Total (m²) | Demanda necessária (m³) | Volume captado (m³) | Percentual atendido (%) | Percentual faltante (%) |
| Jan | 89,27 | 47,57 | 4,48 | 3,06 | 68,25 | 31,75 |
| Fev | 94,12 | 47,57 | 4,48 | 3,22 | 71,95 | 28,05 |
| Mar | 124,60 | 47,57 | 4,48 | 4,27 | 95,26 | 4,74 |
| Abr | 156,71 | 47,57 | 4,48 | 5,37 | 119,81 | -19,81 |
| Mai | 140,26 | 47,57 | 4,48 | 4,80 | 107,23 | -7,23 |
| Jun | 153,85 | 47,57 | 4,48 | 5,27 | 117,62 | -17,62 |
| Jul | 104,61 | 47,57 | 4,48 | 3,58 | 79,97 | 20,03 |
| Ago | 59,76 | 47,57 | 4,48 | 2,05 | 45,69 | 54,31 |
| Set | 21,21 | 47,57 | 4,48 | 0,73 | 16,21 | 83,79 |
| Out | 34,65 | 47,57 | 4,48 | 1,19 | 26,49 | 73,51 |
| Nov | 33,61 | 47,57 | 4,48 | 1,15 | 25,69 | 74,31 |
| Dez | 57,35 | 47,57 | 4,48 | 1,96 | 43,85 | 56,15 |
Fonte: Autor, 2022.
Analisando as informações da tabela 6, percebe-se que o sistema de captação apenas abastece a demanda necessária nos meses de abril, maio e junho. De acordo com a Figura 5, o valor da tarifa mensal cobrada para residências que consomem até 10 m³ é de R$ 50,50, o que gera um gasto anual de R$ 606,00. Como o volume captado de água atende apenas a três meses (abril, maio e junho) há uma redução no valor anual de R$ 151,50 que corresponde a uma economia de 25% por ano. Do ponto de vista ambiental, o aproveitamento da água pluvial contribui para a preservação e o uso racional dos recursos, diminuindo cada vez mais os impactos causados pela escassez.
A situação atual da população brasileira correspondente às crises hídricas encontradas em várias cidades de muitos estados brasileiros, anseia urgentemente medidas sustentáveis que possam preservar os recursos hídricos e garanti-los às futuras gerações. Diante disso, a pesquisa propõe medidas de sustentabilidade para ocasionar a reutilização de águas pluviais de maneira que o meio ambiente seja beneficiado e não ainda mais agredido.
O presente projeto tratou-se de um sistema de captação de águas pluviais, em que a partir das chuvas, o telhado residencial (parte do objeto desta pesquisa), direcionou essa água até as calhas residenciais, que por sua vez destinaram a água pluvial que sem o sistema seria encaminhada para a chamada sarjeta das ruas, para um reservatório criado especificamente à sua ocupação.
A água posta no reservatório passou a ser reaproveitada em determinados usos domésticos não potáveis, como nas descargas, jardinagem, lavagem de pisos e carros e entre outras finalidades. Dessa forma, a reutilização impediu o desperdício das águas pluviais, ajudando também na mitigação de problemas como alagamentos nas ruas e entre outros fatores negativos trazidos por grandes chuvas.
O sistema de captação de águas pluviais é uma proposta interessante na qual permitiu a economia de aproximadamente 4,48 m³ de água, no entanto, essa economia só pôde ser constatada durante os meses de abril, maio e junho, que são os meses mais chuvosos da região. Mesmo assim, há uma economia de 25% no valor cobrado anualmente nas tarifas da concessionária (COMPESA) o que torna o projeto interessante, pois mesmo representando um percentual pequeno quando comparado ao gasto inicial com os reservatórios inferiores e o sistema elevatório, a longo prazo se torna uma escolha viável, além de beneficiar o meio ambiente.
Diante do que foi exposto, em resposta à pergunta norteadora desta pesquisa, foi possível concluir que em relação à captação das águas pluviais pelo telhado da edificação estudada, foi possível minimizar parcialmente alagamentos, assim como a redução de utilização de água potável fornecida pela concessionária, tornando-se o projeto viável economicamente e ambientalmente à cidade de Pesqueira – PE.
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[1] Graduando em Engenharia Civil. ORCID: 0000-0002-7445-1408.
[2] Mestre em Engenharia Civil e Ambiental. ORCID: 0000-0003-1496-6626.
Enviado: Maio, 2022.
Aprovado: Maio, 2022.
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Excelente trabalho!! Uma iniciativa promissora e de extrema relevância para o meio! Meus parabéns!!