CONCEPÇÃO, DISPOSIÇÃO E FUNCIONALIDADES DAS REDES DE SERVIÇOS E ACESSÓRIOS URBANOS

Marco Antônio de Morais Alcantara

#ProjetoDeInfraestruturaUrbana #ConcepçãoDeRedesUrbanas

Esta publicação tem por fim apresentar alguns conceitos sobre a forma que são concebidas as redes, e a sua disposição no meio físico e no desenho urbano, a qual deverá estar associada aos seus requisitos funcionais. Os detalhes, assim como o dimensionamento, são assuntos de disciplinas específicas ou de outras publicações. 

São então apresentadas algumas das redes de serviços e acessórios. 

Sistemas de drenagem

Os sistemas de drenagem têm por finalidade promover o escoamento e a coleta das águas do meio urbano e direciona-las para os locais adequados no meio físico. Os elementos deste sistema são basicamente: as vias urbanas pavimentadas, juntamente com os sistemas de guias e sarjetas; os sistemas de captação e condução, como “bocas de lobo”, galerias, e elementos condutores, e ainda, conta-se com os acessórios como as caixas de passagem e os poços de visita. A Figura 1 procura ilustrar a configuração dos sistemas.

Figura 1: Elementos principais das redes de drenagem urbana 

Com respeito à drenagem, existe a microdrenagem e a macrodrenagem. Os sistemas de macrodrenagem utilizam soluções que envolvem bacias, podendo as suas canalizações muitas vezes receber também contribuições vindas de outras bacias que lhe são tributárias.

Além das funções de condução e de captação das águas pluviais, os sistemas de drenagem têm grande relação com o sistema viário:  i) contribuem para a conservação do sistema viário, ii) promovem as condições de trafegabilidade pós-precipitação, iii) permitem a transposição de córregos quando em vias.

Além disso, impedem a concentração de águas e a proliferação de doenças; disciplinam as águas e permitem a conservação do meio físico, inclusive, evitando a erosão.

Um aspecto importante quando em projeto é a posição dos elementos do sistema de drenagem na via. Algumas recomendações podem ser dadas conforme Mascaró (1988): i) a posição das galerias pode ser definida a um terço ou no centro das vias, ii) as bocas de lobo, sendo sistemas de captação, devem estar posicionadas a montante das faixas de pedestres.

Para o desempenho do sistema deve ser feito um rebaixamento a montante da entrada da água, da ordem de aproximadamente 15 cm, para não prejudicar os veículos e pedestres.

Os poços de visitas são dispostos onde se tem mudança de declividade e de direção, e serve para que se tenha acesso à rede em inspeções periódicas ou eventuais.

Os sistemas de drenagem têm a sua funcionalidade em escoamento livre, como nos casos dos canais. Como orientação da hidráulica de canais, a seção pode trabalhar em regime pleno. Os fatores que podem influenciar no desempenho são a declividade, o tipo de superfície do canal, o qual pode influenciar nas facilidades de escoamento, além das dimensões e a da forma da seção transversal.

A vazão de projeto adotada não pode ser subestimada; normalmente está associada a um período de recorrência, baseado em fatores probabilísticos, e esta vazão é então tomada em consideração para uma determinada seção. De modo que as probabilidades de erro sejam pequenos, a cidade é dividida em áreas de até 5 km².

O diâmetro mínimo para redes de drenagem é de 400 mm, e não se deve diminuir o diâmetro de montante para a jusante, mesmo que a declividade aumente. Um aspecto construtivo é que nos casos em que se convém a mudança de diâmetro, as geratrizes dos tubos devem coincidir.

Para o bom funcionamento, as velocidades têm que ser tais que não favoreçam a sedimentação, e nem a erosão. Normalmente são definidas pela velocidade mínima de 0,75 e máxima de 5,0 m/s. A declividade média, dada em função do diâmetro equivalente e dos limites de velocidade é definida em torno de 0,3% e de 4,0%.  

Em termos da concepção do traçado da rede, o sistema permite bastante flexibilidade, devendo-se cuidar dos efeitos que podem ser induzidos e que podem conduzir à erosão em poços de visita ou à sedimentação. Algumas considerações são feitas, conforme Mascaró (1988), é de se implantar as declividades maiores para a rede principal, e as declividades menores para as vias secundárias.

Ainda, com o crescimento do tamanho da cidade têm-se o aumento dos custos, visto que se aumentam as distâncias e os diâmetros das tubulações; as declividades também exercem influência sobre os custos, sendo que até 4% pode se ter diminuições, mas a partir de 4%, se mantém estável até 6%, visto que, a partir deste valor, aumentam-se a velocidade da água e a necessidade de dissipadores de energia.

Sistemas de esgoto sanitário

Os sistemas esgoto são compreendidos como: emissários, interceptores, coletores troncos, e ramais que recebem as ligações prediais. Os elementos estão apresentados na Figura 2.

Figura 2: Elementos principais das redes de esgoto

A vazão prevista é determinada em função do consumo de água per capta, do coeficiente de retorno, e da vazão de infiltração. O coeficiente de retorno para obras correntes é estimado em 0,8. A vazão de infiltração é aquela que tem origem pela água do subsolo, e tem acesso através das juntas, e paredes da tubulação, ou, pelas estruturas dos poços de visita, pelas caixas de passagem, e ainda, pelas caixas de inspeção. Casos de vazões clandestinas podem ser considerados, como a drenagem no esgoto.

Os sistemas de esgotos sanitários funcionam como em escoamento livre, não se considerando, como em alguns casos, dos sistemas de drenagem a seção plena. 

A lâmina d’água deve ser limitada a até 75% do diâmetro do condutor.

O diâmetro mínimo para a rede coletora é de 100 mm, e de 150 mm para alguns municípios como o de São Paulo. Para interceptores, o diâmetro mínimo é de 400 mm. A vazão mínima é de 1,5 l/s, e o coeficiente de rugosidade deve ser limitado a n=0,013. As declividades podem variar em função da necessidade de auto-limpeza na rede, e de se evitar a erosão.  

Do ponto de vista de projeto e de execução, as redes de esgoto podem ser assentadas de montante para a jusante sobre o terreno apiloado, dotado de um lastro que pode ser de areia ou de concreto. 

De maneira a se permitir a execução das ligações domiciliares, e ainda de se evitar possíveis contaminações às redes de água, a profundidade da rede pode ser dada por 1,5 m. Pode ser única, ou dupla, situando-se no meio ou no terço da rua. Isto pode variar conforme a largura das vias, das facilidades de se estabelecer as ligações prediais, e do tráfego urbano.

Como materiais utilizados para a construção de redes de esgoto podem ser considerados a cerâmica, que apresenta boa resistência à corrosão, o concreto, para diâmetros maiores do que 400 mm, o ferro fundido para a travessia de córregos e em estações de recalque, e o plástico para as ligações domiciliares.

Para fins de inspeção, devem ser construídos os poços de visita, estes apresentam dimensão externa em torno de 65 a 70 cm, e são dispostos a cada 100 mm para casos de tubulação de 150 m de diâmetro, 120 m para canalizações de 450 mm de diâmetro, e 150 m para canalizações de 600 mm de diâmetro.

Redes de abastecimento de água

Em termos gerais, os sistemas de abastecimento de água incluem a captação, a adução, o tratamento, a reserva e a distribuição. 

Os aspectos que são de interesse aqui são os relacionados ao desenho urbano, e a viabilidade de implantação.

Com relação aos sistemas de distribuição, podem ser considerados os condutores principais e os condutores secundários, diferenciados pela vazão transportada e pela pressão atuante na rede, implicando-se em diâmetros maiores ou menores.

Os tipos de concepções para a rede podem implicar um dos dois tipos de sistemas: os que sejam abertos, ou fechados. Os sistemas abertos são ilustrados na Figura 3. Um sistema como este pode ser o de “espinha de peixe”.

Figura 3: Elementos principais das redes de abastecimento de água do tipo aberta

Nos sistemas fechados as redes primárias e secundárias formam anéis fechados, conforme a Figura 4.

Figura 4: Elementos principais das redes de abastecimento de água do tipo fechada

As vantagens de um ou outro tipo de sistema, segundo Mascaró (1989) são que, do ponto de vista de custos de implantação, para os casos de sistemas abertos estes podem ser menores do que para os casos dos sistemas fechados, e, do ponto de vista de funcionalidade, os casos de sistemas abertos podem vir a sofrer interrupções diante de algum tipo de manutenção na rede os serviços, fato diferente do que ocorre para os casos dos sistemas fechados, visto que os anéis contribuem para maior segurança quanto a este aspecto.

No caso do sistema de espinha de peixe, onde a circulação se faz em um único sentido até a uma extremidade morta, uma interrupção na rede pode afetar toda a rede.

MASCARÓ, J.L. Desenho urbano e custos de urbanização. Porto Alegre, 1989, D.C Luzzato, 175p.