Para avaliar a viabilidade técnica e econômica da construção de um sistema de captação, tratamento, armazenagem e distribuição de água de chuva em uma edificação escolar pública, o engenheiro civil Jorge Alberto Cecin escolheu um colégio municipal de ensino básico para estudo de caso em sua dissertação defendida no Mestrado Profissional em Habitação do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). O objetivo era avaliar a utilização de águas pluviais para atendimento a usos não-potáveis, diminuindo a demanda por água potável, e indicar o método de cálculo de reservatório mais adequado técnica e economicamente.
A escola selecionada para o estudo de caso está localizada em São Bernardo do Campo, cidade do ABC paulista, e atende um total de 1.344 alunos divididos em dois períodos. Com orientação de Luciano Zanella, pesquisador do Centro Tecnológico do Ambiente Construído do IPT e especialista em projetos de aproveitamento da água para reúso , Cecin utilizou para avaliação do sistema uma metodologia de trabalho na qual o tamanho do reservatório é calculado segundo o aproveitamento máximo da água de chuva, no menor tempo de retorno do investimento, a fim de reduzir a demanda pela água potável, mas sem pretender substituir o seu uso completamente.
Croqui do sistema de tratamento de água de chuva proposto pelo aluno do Mestrado Profissional do IPT
O conceito difere dos métodos tradicionais, que têm como base o princípio da regularização de vazões e buscam uma nova fonte de abastecimento com alto nível de confiabilidade: “Essa abordagem acaba muitas vezes por tornar inviável o sistema em razão da necessidade da construção de reservatórios de grandes dimensões, que é o item de maior custo para a implantação”, afirma Cecin.
A linha de trabalho adotada pelo pesquisador englobou os cálculos da demanda de água e a disponibilidade de água de chuva. A área de telhado disponível no prédio da escola para a captação tem pouco mais de 2.400 metros quadrados, e o bairro em que a escola está localizada tem altos índices pluviométricos, com uma média anual de 1.324 mm nos últimos 35 anos.
Somente as demandas de água para as bacias sanitárias e os mictórios dos banheiros dos alunos foram levadas em conta para o estudo – segundo Cecin, a quantidade média de descargas diárias por aluno é de 1,5 e, considerando-se um consumo por descarga de seis litros, o consumo ficaria ao redor de 12 mil litros/dia, o que responde por 75% do total do prédio. Os banheiros de funcionários e professores não foram incluídos no estudo pela sua localização na planta, distante dos demais banheiros, o que acarretaria custos de implantação relativamente altos em comparação aos benefícios alcançados pela economia de água.
NORMAS TÉCNICAS – As diretrizes para aproveitamento da água de chuva em áreas urbanas a partir das coberturas das edificações estão previstas em regulamentação estabelecida pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Para calcular o volume do reservatório, o pesquisador considerou os métodos para dimensionamento de reservatórios indicados na NBR 15.527/07: Rippl; da simulação; Azevedo Neto; prático alemão; prático inglês e prático australiano.
Estes seis métodos, no entanto, são baseados na ideia de criar uma nova fonte de abastecimento e todo o consumo não-potável ser feito a partir da água de chuva, enquanto o conceito proposto por Cecin está baseado na simulação de oferta de água frente ao consumo possível a partir de diversos volumes pré-determinados de reservatórios de água de chuva, o que permite a inclusão de questões como viabilidade econômica e física do projeto.
“A norma dá abertura para o emprego de outros métodos, que precisam ser devidamente justificados”, afirma Cecin. “Minha intenção era propor a instalação de um sistema de fornecimento de água com qualidade compatível ao uso proposto, diminuindo a demanda por água potável, e de implantação e manutenção economicamente viáveis”.
CONCEPÇÃO – O sistema concebido para o aproveitamento da água de chuva prevê a captação de água no telhado e seu direcionamento para tratamento, incluindo filtração, descarte das primeiras águas e cloração. A água armazenada no reservatório inferior é recalcada para um reservatório superior, com controle dos níveis feitos por meio de interruptores tipo boia de nível e válvula solenoide, a última liberando água potável para garantir o nível do reservatório caso o volume disponível seja inferior a dois metros cúbicos. “É necessário instalar o sistema hidráulico para que seja feito o abastecimento com água potável nos períodos em que a água de chuva não for suficiente para atender à demanda”, ressalta o pesquisador.
A distribuição da água de chuva é feita por tubulações dedicadas ligadas aos pontos de consumo e segue todos os cuidados para impedir a conexão cruzada e, consequentemente, a contaminação da água potável pela água de chuva.
CONCLUSÕES – Os estudos realizados por Cecin confirmaram a viabilidade técnica, econômica e ambiental do sistema. Os melhores resultados foram obtidos com reservatórios de 15 m³ e 20 m³, que proporcionaram uma economia de 56,89% e 59,62%, respectivamente, da água utilizada na demanda proposta. Em relação ao tempo de retorno de investimento para a tipologia adotada, o modelo com volume de 15 metros cúbicos seria pago em 5,12 anos e o de 20 metros cúbicos 5,17 anos, ou seja, uma diferença de poucos dias.
“Deve-se buscar potencializar a utilização da água de chuva para uma solução viável, em uma melhor relação custo/benefício. Não é recomendável ter a pretensão de atender toda a demanda de água não-potável, mas sim reduzir o consumo de água potável para esses usos”, afirma Cecin, acrescentando que os custos do sistema podem diminuir caso sejam incorporados ao projeto de construção da edificação, e não serem aplicados somente na fase final de construção da edificação. “O estudo foi feito para indicar sistemas alternativos e inovadores para o abastecimento de água em um contexto de preservação dos recursos naturais, diminuindo o estresse hídrico presente nas regiões metropolitanas”.
