Modelo de simulação estocástica da demanda de água em edifí­cios residenciais.

• Main Author: Tiago de Vasconcelos Gonçalves Ferreira
• Other Authors: Orestes Marracini Gonçalves
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2018
• Subjects: Água; Edifícios residenciais; Sistemas prediais; Computer simulation; Flows rate; Stochastic simulation; Water demand
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3146/tde-10042018-105211/

Ao longo dos anos, pesquisadores têm liderado estudos com o objetivo de investigar o perfil de consumo de água em edifícios, os quais contribuem para o conhecimento no que tange ao correto dimensionamento dos sistemas prediais. No contexto dos métodos para a caracterização das solicitações, as rotinas comumente empregadas para a obtenção das vazões de projeto foram, em sua maioria, propostas na metade do século XX. Estes modelos precisam ser revisados e readequados para a realidade de conservação existente atualmente. Nos últimos anos, alguns estudos propuseram modelos de simulação com foco de aplicação em sistemas prediais de distribuição de água, devido ao comportamento aleatório e temporal das solicitações neste tipo de sistema. Neste trabalho foi proposto um modelo de simulação estocástica da demanda de água em edifícios residenciais, que contemplou a modelagem comportamental dos usuários e a interação destes com o sistema, a fim de aperfeiçoar o processo de dimensionamento dos sistemas prediais de distribuição de água. Para isto, foram revisadas as bases teóricas de modelos propostos anteriormente com interesse de identificar aspectos significativos e construir um novo modelo, que mesclou a modelagem comportamental dos usuários e do sistema hidráulico. Para a obtenção dos valores das variáveis intervenientes, foi feita uma consulta em trabalhos dentro do contexto nacional e uma coleta de dados em campo. Os resultados da pesquisa em campo mostraram a correlação entre a rotina dos usuários e o volume de água consumida e um aumento médio de 192% do valor da vazão de projeto obtida pelo Método dos Pesos Relativos quando comparada com as vazões obtidas no medidor dos apartamentos monitorados. Em posse de todos os dados de entrada, foram feitas diferentes simulações que variaram o tipo do chuveiro instalado nos apartamentos. Quando comparadas as vazões obtidas pela simulação e pelo Método dos Pesos Relativos, em todos os componentes do sistema, a redução da vazão de projeto variou entre 4% e 61%. Em termos de consumo de material, a redução ficou entre 25% a 63%. === Over the years, researchers have been conducting studies to investigate the water consumption profile in buildings, which contribute to the knowledge regarding the correct sizing of the building hydraulic systems. In context of the methods for characterization of requests, the routines commonly used to obtain the project flows were mostly proposed in mid-20th-century. These models need to be revised and adapted to nowadays water conservation reality. In recent years, some studies have proposed simulation models with application focus in water distribution systems, due to the random and temporal behavior of the requests in this type of system. In this study, a stochastic simulation model of water demand in residential buildings has been proposed, which contemplated the behavioral modeling of users and their interaction with the system, in order to improve the design process of water distribution systems. For such, the theoretical bases of previously- proposed models for the identification of significant aspects for the construction of a new model were revised, which merged the behavioral modeling of users and the hydraulic system. In order to obtain the values of intervening variables, fieldworks and a review was conducted in papers which treated about the Brazilian context. The results of the data collected on the fieldworks show a correlation between the routine of users and the volume of water consumed. Besides, there was an average increase of 192% in the value of the project flow rate obtained by the Brazilian Standard Method when compared with the flows obtained in the monitored apartments. Considering the input data in the model, different simulations - with several different types of showers installed in the apartments - were made. When comparing the flows obtained by the simulation and the Brazilian Standard Method, in all components of the system, the reduction of the project flow varied between 4% and 61%. In terms of material consumption, the reduction was between 25% and 63%.