Drenagem

Drenagem em volta e por baixo de um edifício e a sua importância para o estado do edifício

Nesta apresentação, vamos falar dos princípios básicos de drenagem para edifícios. No final deste módulo, irá: 

  • Saber porquê e quando a drenagem de um edifício é necessária 
  • Compreender a importância da investigação prévia do edifício
  • Ter uma visão geral das bombas recomendadas para aplicações de drenagem 
  • Vamos falar sobre porque é importante drenar e discutir um exemplo de uma aplicação de drenagem. 

Também vamos analisar aspetos importantes, como porque é crucial fazer a investigação prévia de um estaleiro de obras... ... e que tipos de bombas usar para diferentes aplicações de drenagem. Vamos começar. A drenagem de água é aplicada a edifícios e estruturas com inúmeros fins e de várias formas. 

A drenagem das fundações é feita para remover água que pode danificar o edifício e o seu interior. As águas que permanecem em volta das fundações de um edifício podem penetrar através das paredes e causar a corrosão dos reforços de aço. Também podem causar bolor e fungos no edifício. 

A descida do nível freático é feita para reduzir ou estabilizar a pressão das águas subterrâneas. A redução da pressão nas lajes e nas paredes das caves abaixo do nível das águas subterrâneas pode prevenir uma falha estrutural global. Se a pressão hidrostática for demasiado elevada, pode causar uma elevação de todo o edifício. 

A consolidação do solo por baixo e em volta do edifício também é fundamental. Os solos saturados de água podem tornar-se instáveis e impróprios para construção. Neste caso, a drenagem da água pode melhorar a resistência do material. 

Uma investigação prévia completa é uma parte fundamental da conceção das fundações de um edifício. Uma investigação prévia do local de construção indica se um sistema de drenagem é necessário no projeto de construção. Tudo depende das características do solo onde o edifício é construído.

As características do solo podem mudar consideravelmente numa área pequena. Além disso, as capacidades de carga do solo podem ser afetadas pelo tempo, as alterações climáticas e a gestão do local. Por isso, deve investigar o solo existente, o solo futuro e as condições das águas subterrâneas antes de iniciar a construção. 

Também é necessário investigar as áreas circundantes e os lotes vizinhos. Se não investigar as características do solo, o lençol freático, o impacto no solo e a química das águas subterrâneas, as consequências para o edifício poderão ser graves. 

Estas imagens mostram exemplos de corrosão, bolor e fungos no edifício. Vejamos o que deve investigar. No mínimo, deve investigar as características do solo. Deve também medir o lençol freático. Faça medições do lençol freático nos aquíferos primários e secundários e tente prever as variações sazonais. 

Considere que a descida do nível freático em áreas próximas do edifício pode afetar o teor de água no solo e, assim, a necessidade de drenagem. Investigue também o impacto no solo e arredores. A instalação de sistemas de drenagem afeta frequentemente o lençol freático primário e secundário, o que pode levar a assentamentos de terreno e das construções. 

Uma descida do nível freático irá reduzir a saturação do solo e poderá deteriorar as construções de madeira. Por último, analise a química das águas subterrâneas. A química das águas subterrâneas deveria ser avaliada ou analisada em relação à precipitação de calcário ou minério de ferro indesejados. 

A precipitação destes dois componentes pode entupir um sistema de drenagem, enquanto a água agressiva pode atacar os sistemas de drenagem e as construções. 

Esta investigação prévia ajuda a apurar várias questões. 

  • Determina a capacidade de carga do solo 
  • Determina a taxa de assentamento do solo 
  • Determina o nível do lençol freático, o que afeta a humidade nas fundações 
  • Ajuda a selecionar o tipo e a profundidade das fundações
  • Ajuda a selecionar técnicas de construção adequadas 
  • Ajuda a prever e resolver prováveis problemas das fundações 

No final, estes resultados ajudam-nos a determinar se precisamos de drenagem e em que medida a drenagem é necessária. Vejamos as tubagens de drenagem de água numa sapata da fundação. A sapata da fundação é um bloco de betão, normalmente com 40-50 cm de largura, que é responsável por distribuir o peso do edifício. 

Um dreno de sapata pode ser colocado por baixo do edifício. O objetivo do dreno de sapata é remover as águas subterrâneas. A subida das águas subterrâneas faria aumentar a pressão hidráulica, e o escoamento assegura que a pressão hidráulica não excede o valor para o qual o edifício foi projetado. 

Se não se espera que o lençol freático mude, não há necessidade de drenagem da sapata. Vamos analisar quatro exemplos diferentes de características do solo e níveis de águas subterrâneas, e determinar se um sistema de drenagem é ou não necessário. No primeiro caso, temos um edifício construído em solos arenosos ou de outra forma permeáveis, com o lençol freático abaixo do nível de drenagem. 

Aqui, a drenagem não é necessária. As variações sazonais no lençol freático não deverão aumentar até ao nível de drenagem. As águas de tempestade ou outras águas de superfície são absorvidas verticalmente até ao lençol freático. No segundo caso, temos um edifício construído em solo impermeável, com o nível das águas subterrâneas abaixo do nível de drenagem. 

Aqui, as águas de tempestade provenientes da área de aterro devem ser drenadas. As variações sazonais no lençol freático não deverão aumentar até ao nível de drenagem. As águas de tempestade ou outras águas de superfície são absorvidas verticalmente até ao lençol freático. No terceiro caso, o edifício é construído em solo de baixa permeabilidade, com o nível das águas subterrâneas acima do nível de drenagem. 

Aqui, a drenagem das águas subterrâneas irá proteger o edifício da pressão hidrostática da água. As águas de tempestade ou outras águas de superfície são absorvidas verticalmente até ao lençol freático. As águas de tempestade de aterros e solos intactos devem ser drenadas. No quarto caso, o edifício encontra-se em solos de elevada permeabilidade, com o nível das águas subterrâneas acima do nível de drenagem. 

Aqui, as tentativas de drenar as águas subterrâneas resultarão em volumes de drenagem elevados. Adicionalmente, provocarão uma descida geral do lençol freático, o que poderá danificar as construções circundantes. Neste caso, não é possível realizar a drenagem das águas subterrâneas. 

Aqui, o edifício deve ser estanque e estar ancorado para evitar levantamento, sendo reforçado para resistir à pressão hidrostática da água. As águas de tempestade ou outras águas de superfície serão absorvidas verticalmente até ao lençol freático. 

Agora vamos focar-nos na pressão hidrostática. A pressão hidrostática é a quantidade de pressão que a água exerce quando está em repouso. Quando a água está junto das fundações e não tem para onde ir, começa a fazer pressão contra as fundações e acaba por encontrar forma de entrar na sua base. 

Todos os edifícios são projetados para uma certa pressão hidrostática. Há diferentes abordagens para reduzir a pressão hidrostática: primeiro, deve construir o seu edifício com fundações robustas. Também pode ancorar o edifício no subsolo. E, por último, pode instalar um sistema de drenagem. Em alguns casos, é necessário implementar as três opções. 

A primeira imagem mostra um estaleiro de construção onde os trabalhadores trabalham nas fundações de um edifício. A segunda imagem mostra o estaleiro de construção de um edifício que tem de ser ancorado com estacas para evitar que o edifício levante ou afunde. A última imagem mostra uma tubagem numa vala com cascalho. 

A tubagem transporta a água, removendo-a do estaleiro de construção. Vamos ver uma visão geral de um edifício comercial e o design geral do seu sistema de drenagem e águas pluviais. Aqui vemos o sistema de drenagem em volta das fundações e por baixo da cave. Este edifício tem dois níveis de cave. 

Como referido, é importante que as fundações do edifício sejam mantidas sempre secas de modo a evitar danos no edifício e, em alguns casos, também para garantir que a pressão hidrostática é reduzida. Como podem ver, até o parque infantil é drenado. Aqui temos uma visão geral do sistema de drenagem de água e de águas pluviais.

 As águas pluviais ou águas de superfície são recolhidas de todas as superfícies, exceto do relvado. As águas pluviais do telhado são recolhidas por colunas de águas pluviais e as águas pluviais de caminhos, estacionamentos e ruas vão para bueiros. Como as tubagens de drenagem de água estão localizadas por baixo e em volta da sapata do edifício e a conduta de águas pluviais está a apenas 1-1,5 m abaixo do nível do solo, é necessário bombear a água de drenagem para as tubagens de águas pluviais. 

Para este sistema de drenagem, são necessários dois poços de bombeamento. As águas de drenagem gravitam para os poços de bombeamento situados de cada lado do edifício. As águas de drenagem e pluviais são descarregadas na conduta de águas pluviais através do sistema de tubagens de águas pluviais. 

É claro que é muito importante estimar corretamente o caudal das águas de drenagem que o sistema de drenagem terá de suportar. Esta estimativa é a base para o dimensionamento correto das bombas e dos poços de bombeamento. Os poços de bombeamento podem ser equipados com uma bomba ou duas bombas. 

Caso haja duas bombas, uma será uma bomba de reserva. Se houver apenas uma bomba no poço de bombeamento, recomendamos adicionar um monitor de sistema para fornecer um sinal em caso de falha da bomba. Estes são os tipos de bombas recomendados para aplicações de drenagem. À esquerda, vemos a gama de aço inoxidável e à direita a gama de ferro fundido. A gama de aço inoxidável é adequada para aplicações de drenagem mais leves, com uma passagem esférica livre de até 50 mm. 

As bombas de ferro fundido são mais robustas e adequadas para aplicações de drenagem permanentes, com uma passagem esférica livre de até 100 mm. Todas as bombas apresentadas são adequadas para instalação submersa. A bomba SE também é adequada para instalação a seco. 

A Grundfos tem uma gama de poços de bombeamento pré-fabricados, equipados com o tipo adequado de bomba de drenagem. Para detalhes sobre a gama de desempenhos consulte grundfos.com. 

Vamos então concluir: Não se esqueça de investigar previamente, não se esqueça de planear a drenagem e contacte a Grundfos caso precise de mais assistência. Temos anos de experiência neste tema e teremos todo o gosto em ajudar.