Coeficiente de pico de consumo de água: Análise de eficácia com diferentes abordagens

Resumo

O dimensionamento das redes de distribuição de água em uma determinada região deve garantir o suprimento de água 24 horas por dia, antendendo os horários de maior demanda, definidos como fatores de pico de consumo. Desta forma é importante que a água chegue aos usuários de maneira eficaz, garantindo a quantidade e a qualidade adequadas para a realização das atividades necessárias. Tem-se então como premissa a vazão média demandada pela população, e as flutuações que podem ocorrer deste valor, ponderadas a partir dos coeficientes adimensionais de pico K1 (coeficiente do dia de maior consumo) e K2 (coeficiente da hora de maior consumo). Neste trabalho, estes coeficientes foram calculados através de dados de consumo hídrico e também através da aplicação de equações empíricas. Estes valores foram comparados com os valores sugeridos pela norma NBR 9649/1986, que indica o uso dos valores K1 = 1,2 e K2 = 1,5 na falta dos dados de consumo hídrico. Entretanto, algumas pesquisas que avaliaram o consumo hídrico de três regiões com base nos dados de consumo hídrico de três a quatro anos indicaram que os coeficientes de pico recomendados pela norma podem incorrer em subdimensionamento. Em um dos casos avaliados, os valores de K1 e K2 respectivamente corresponderam a 2,19 e 4,95. Resultados de dois estudos previamente desenvolvidos na Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da Universidade Estadual de Campinas (FEC-UNICAMP) foram utilizados para os cálculos baseados em dados de consumo hídrico. Estes estudos definiram os coeficientes de pico de consumo hídrico para as mesmas três regiões examinadas pela presente pesquisa: Parque Jambeiro e Parque Oziel, localizados no município de Campinas, e Jardim América II, situado no município de Várzea Paulista, interior do Estado de São Paulo, com base em dados fornecidos pelas concessionárias. As análises realizadas levaram em consideração que o coeficiente de pico de consumo hídrico Cp é dado pelo produto entre K1 e K2. Sete equações empíricas, disponíveis na literatura específica e desenvolvidas em diferentes localidades, foram utilizadas. Como as equações empíricas foram desenvolvidas em diferentes regiões, foi utilizada a média dos resultados obtidos através destas equações, a fim de diminuir as incertezas existentes, relacionadas, por exemplo, ao perfil socioeconômico e ao clima, parâmetros que variam de acordo com a região de estudo. Como resultado, este trabalho mostra que em todos os bairros observados a sugestão normativa para o valor de Cp ficou abaixo dos valores obtidos pela aplicação das equações empíricas e pela avaliação dos dados de consumo hídrico, em todos os anos aos quais se referiram os estudos. Desta maneira, a referência normativa não foi suficientemente adequada para descrever o consumo hídrico em nenhum dos anos avaliados. Ademais, a avaliação por meio dos dados de consumo hídrico indicou um coeficiente de pico equivalente a 240% da sugestão normativa (2,4 vezes maior) ao passo em que as equações empíricas sugerem a adoção de um valor correspondente a 200% do valor indicado pela norma (duas vezes maior). Constatou-se ainda que o cômputo de Cp por meio de equações empíricas resultou em valores 1,55 vezes maiores do que os dados de consumo hídrico indicaram. Como o cálculo da vazão de projeto depende diretamente do coeficiente de pico de consumo, e o uso de valores menores leva evidentemente a vazões de projeto menores. Deste modo, menores diâmetros dimensionados das redes de abastecimento serão determinados e, por consequência direta, maiores perdas de carga serão verificadas nos horários de maior vazão. Esta situação pode resultar em falta de água nos dias e horários de pico de consumo, de forma a não atender a população de forma contínua, que é uma premissa do sistema de abastecimento público. Futuras pesquisas podem se concentrar em ampliar o número de regiões avaliadas na comparação entre diferentes fontes de obtenção de coeficientes de pico de consumo hídrico, podendo-se também explorar a avaliação dos dados de consumo hídrico para determinação do valor de Cp e posterior correlação com fatores locais como população residente, área de abastecimento, clima típico, entre outros fatores, agregando valor aos resultados já existentes na literatura específica da área, e ampliando também o conhecimento relacionado ao dimensionamento de redes de distribuição de água.