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PARTE I - TÉCNICAS DE ANÁLISE

Brown, G Grupo A PDF Criptografado

PARTE I

TÉCNICAS DE ANÁLISE

O objetivo da Parte I é a apresentação das técnicas que permitem ao projetista entender, antes que a edificação seja projetada, como o prédio provavelmente usará a energia, de tal forma que as estratégias de projeto arquitetônico adequadas à iluminação natural, ao aquecimento solar e ao esfriamento passivo possam tornar-se parte fundamental e integrante da concepção inicial do projeto. Em alguns casos, elas também são usadas para fornecer os dados sobre o clima ou as cargas de energia necessárias às ferramentas apresentadas nas Partes II e III. Na elaboração destas técnicas de análise, foi feita uma distinção entre técnicas de análise, estratégias de projeto e técnicas de avaliação.

As técnicas de análise são usadas para entender o problema e seu contexto. Elas caracterizam as importantes variáveis e estabelecem suas importâncias relativas. As estratégias de projeto geram formas; elas prioritariamente revelam as relações entre a forma arquitetônica, o espaço e o consumo de energia. As técnicas de avaliação diferenciam-se das técnicas de análise por serem subseqüentes às propostas de projeto. Elas são usadas para avaliar o desempenho de um projeto. Embora de conteúdo bastante similar às técnicas de análise, seu uso é fundamentalmente diferente e seu impacto potencial nas propostas preliminares é muito inferior, pois não podem trazer informações a estas idéias iniciais. Naturalmen-

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PARTE III - ESTRATÉGIAS PARA COMPLEMENTAÇÃO DE SISTEMAS PASSIVOS

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Parte III

ESTRATÉGIAS PARA COMPLEMENTAÇÃO

DE SISTEMAS PASSIVOS

À medida que aumenta o tamanho das edificações, diminui a oportunidade de iluminação natural total ou de climatização passiva total. Como as grandes edificações são mais complexas, seu desempenho é mais difícil de prever e garantir e os critérios usados para julgar o desempenho tornam-se mais restritivos. Por exemplo, as grandes oscilações de temperatura que podem ser toleradas por algumas pessoas em uma pequena edificação residencial ou comercial talvez não possam ser toleradas por um grupo maior de pessoas ocupando um grande edifício de escritórios. Um sistema totalmente passivo não usa nenhuma energia auxiliar com ventiladores, bombas ou para climatização. Os sistemas passivos típicos usam elementos de arquitetura para modificar o clima, como foi tratado na Parte II, Estratégias de Projeto, enquanto os sistemas ativos típicos são, por natureza, mais mecânicos.

Sendo poucas edificações solares totalmente passivas, a maioria utiliza sistemas de apoio para cargas de pico. Isso ocorre até mesmo em pequenas edificações muito eficientes, em climas rela-

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APÊNDICES

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APÊNDICE A

319

FONTES DOS DADOS DE ACORDO COM A TÉCNICA

DE ANÁLISE

*As remissões marcadas com um asterisco foram usadas como fontes para os dados climáticos apresentados no apêndice de dados por cidade específica.

Valores Normais, Médios e Extremos

International Station Meteorological Climate Summary, Version

4.0 (NCDC, 1996).

Canadian Climate Normals, 1961-1990 (Environment Canada,

1993).

Canadian Monthly Climate Data on CD-ROM (Environment

Canada, 1994).

Comparative Climatic Data for the United States Through 1994.

(NOAA, 1995).

Climates of the States (NOAA, 1985).

1 Quadrante Solar

Climate Consultant software (Milne, 1991).

2 Carta solar

Passive Solar Energy Book (Mazria, 1979).

Climate Consultant (Milne, 1991).

Manual of Tropical Housing and Building (Koenigberger et al.,

1973).

SUN-CHART software (Crawford, 1995).

SolrPath sotfware (TEES, 1999).

3 Radiação Solar

Radiação Solar Horária Média, por Cidade

*A Radiação Horizontal Global Horária Média das cidades do apêndice é derivada dos dados TMY2 (Marion & Urban, 1995).

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PARTE II ESTRATÉGIAS DE PROJETO

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Parte II

ESTRATÉGIAS DE PROJETO

O objetivo deste capítulo é identificar um conjunto amplo e, ao mesmo tempo, limitado de estratégias de projeto que possam ser usadas nas etapas preliminares do processo projetual. Elas devem ser abrangentes de forma que não se percam oportunidades, mas também têm que ser de número limitado para que possam ser lembradas e não sobrecarreguem o projetista com informações excessivas. Usamos cinco critérios para avaliar se uma estratégia de projeto deveria estar incluída neste livro. O primeiro, naturalmente, foi que estivesse relacionada com a energia. O segundo é que fosse, por natureza, essencialmente passiva. Aqui, o termo “passiva” foi usado de forma bastante ampla e muitas das ilustrações são de sistemas híbridos, usando algum tipo de energia para o acionamento de bombas, difusores e controles. Em terceiro lugar, as estratégias deveriam ter relacionamento com a forma e a organização das edificações. Este critério eliminou um grande número de estratégias muito boas de conservação de energia. Por exemplo, ele excluiu o uso de barreiras de vapor de plástico para a redução de infiltrações, o que é uma consideração extremamente importante no projeto de qualquer edificação com aquecimento solar, uma vez que as infiltrações são uma fonte primária de perdas térmicas. No entanto, como as barreiras de vapor são finas e geralmente embutidas nas paredes, podem facilmente ser deixadas para uma etapa

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Introdução

LINDEBURG, Michael R. Grupo Gen PDF Criptografado

Introdução

COMO USAR ESTE LIVRO

Fundamentos de Engenharia – Teoria e Prática tem por objetivo servir como uma ferramenta de referências para complementar seu estudo de engenharia e prática profissional. Você pode usá-lo como uma referência quando necessitar refrescar sua memória sobre um assunto específico ou pode lê-lo e estudá-lo desde o início, na ordem dos capítulos, para uma revisão direta dessa área de conhecimento. A menos que você esteja em um curso ou se preparando para um concurso, provavelmente o utilizará do primeiro modo. Tal como em um dicionário, no qual se busca a definição de palavras desconhecidas, os assuntos podem ser pesquisados de acordo com a necessidade.

Você pode usar os quatro volumes desta obra e seus respectivos índices detalhados para rapidamente encontrar respostas.

Esta obra não é muito diferente de usar qualquer outra referência bem conceituada. Você procura um tópico, lê a explicação, consulta a nomenclatura no início do capítulo para esclarecer o significado das variáveis e a escolha das unidades e faz uso dos dados relevantes contidos nas tabelas e nos apêndices anexos. Algumas dessas etapas podem requerer uma explicação para a qual forneço os tópicos a seguir.

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Apêndices

LINDEBURG, Michael R. Grupo Gen PDF Criptografado

Sumário dos Apêndices

  2.A

  2.B

  9.A

  9.B

11.A

12.A

13.A

16.A

Fatores de Conversão

Fatores de Conversão Comuns de Unidades SI

Medição de Áreas Bidimensionais

Medição de Volumes Tridimensionais

Tabela Abreviada de Integrais Indefinidas

Transformadas de Laplace

Áreas sob a Curva Normal-Padrão (0 a z)

Números e Pesos Atômicos dos Elementos

(relativos ao Carbono-12)

16.B Equivalentes de CaCO3 na Química da Água

16.C Valores de Saturação do Oxigênio Dissolvido na Água

16.D Nomes e Fórmulas de Compostos Químicos

Importantes

16.E Constantes de Dissociação dos Ácidos a 25°C

16.F Constantes de Dissociação de Bases a 25°C

16.G Produtos de Solubilidade Aproximada à

Temperatura Ambiente

18.A Entalpias de Combustão para Compostos Comuns

25.A Constantes Termoelétricas dos Termopares

27.A Propriedades da Água na Pressão Atmosférica

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6. Instalações para Deficientes Físicos

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Instalações para Deficientes Físicos

Em nosso País, os deficientes físicos sempre foram relegados a condições de abandono, até mesmo por parte de autoridades responsáveis. Basta vermos que não existem Códigos especializados que apresentem as exigências necessárias ao conforto do deficiente, quer sejam Códigos de Obras, quer de Trânsito, salvo raras exceções.

Após o Ano Internacional do Deficiente Físico (1981), porém, já se nota algum progresso nesse setor, em especial quanto ao estacionamento de veículos e instalações sanitárias em alguns edifícios públicos. Todavia, ainda nos resta muito a fazer para tornarmos mais humana a vida das pessoas deficientes, principalmente nos centros urbanos, onde ainda não há fiscalização adequada ao cumprimento da própria legislação existente.

Um dos grandes problemas a serem vencidos é o do estacionamento de carros em calçadas, prática muito comum em grandes metrópoles, tornando praticamente impossível o deslocamento de cadeiras de rodas ou mesmo de carrinhos de criança, sem o grave inconveniente do risco de transitar por ruas e avenidas destinadas ao tráfego de veículos.

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3. Instalações Prediais de Esgotos Sanitários e de águas Pluviais

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3

Instalações Prediais de

Esgotos Sanitários e de Águas Pluviais

3.1 INTRODUÇÃO

3.1.1 Objetivos

As presentes instruções são baseadas na revisão da NB-19 da ABNT* que rege as instalações prediais de esgotos sanitários. Essa Norma estabelece os requisitos mínimos a serem obedecidos na elaboração do Projeto, na execução e no recebimento das instalações prediais de esgotos sanitários, para que elas satisfaçam as condições necessárias de higiene, segurança, economia e conforto dos usuários.

Atualmente as Normas NBR-5688 de Jan/99 regulam os sistemas prediais de água pluvial, esgoto sanitário, ventilação, tubos e conexões em PVC tipo DN (diâmetro nominal).

3.1.2 Campo de Aplicação a) Essa Norma se aplica às Instalações Prediais de Esgotos Sanitários de qualquer tipo de edifício, seja ele construído em zona urbana ou rural. b) Para os edifícios situados em zona urbana, essa Norma se aplica indistintamente nos casos de a zona ser servida ou não por sistemas públicos de esgotos sanitários. c) Não se enquadram nessa Norma aqueles tipos de esgotos que, devido às suas características de qualidade e temperatura, têm sua ligação vedada ao coletor público, conforme disposto na Norma.

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Anexos, Tabelas e Respostas das Questões Propostas

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Anexos

A. PROJETO DE INSTALAÇÕES

A fim de tornar mais objetivo o que se expôs ao longo do livro, apresentaremos um projeto completo de instalações hidráulicas e sanitárias, tal como é exigido para aprovação nas repartições competentes no estado do Rio de Janeiro.

Trata-se de um prédio de quatro pavimentos, dos quais um térreo, dois pavimentos-tipo e um pavimento de cobertura.

Cada pavimento-tipo tem quatro apartamentos, e o pavimento de cobertura tem dois apartamentos, com o total de 10 apartamentos.

A-1 INSTALAÇÕES SANITÁRIAS

A-1.1 Planta de Situação (Fig. A-1: ver encarte)

Nesta planta o edifício é localizado na rua, com numeração, edifícios vizinhos, dimensões do prédio da calçada, etc.

Por não ser região com rede de esgotos, o tratamento será realizado em fossa séptica.

A-1.2 Esquema Vertical (Fig. A-2: ver encarte)

Neste desenho as instalações de esgotos são vistas em conjutno, sem escala. Foi usada a tubulação de

PVC para esgotos, ventilação e águas pluviais. O número de peças que descarregam nos tubos de queda consta do esquema.

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1. Instalações Prediais de água Potável

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Instalações Prediais de Água Potável

1.1 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA (NBR-5626/1998)

1.1.1 Introdução

O abastecimento de água para o consumo humano foi sempre preocupação de todos os povos em todas as épocas.

As civilizações, desde a mais remota Antigüidade, sempre se desenvolveram próximas de cursos d’água;

é fato conhecido que, sem água, não pode existir vida humana, pois 70% do nosso corpo é constituído de

água, exigindo constante renovação através da ingestão oral.

Vários documentos históricos atestam a preocupação do homem em abastecer de água os agrupamentos humanos, desde a Antigüidade. No tempo da Roma dos Césares, foram construídas várias obras de hidráulica, com o objetivo de abastecimento d’água para o consumo humano e também para lazer, como por exemplo as famosas piscinas romanas.

Na cidade de Segóvia, na Espanha, ainda está em funcionamento um tradicional aqueduto com mais de

10 km de extensão e construído na época de Cristo.

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2. Instalações Prediais de Gás

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Instalações Prediais de Gás

2.1 GÁS DE RUA

2.1.1 Generalidades

A utilização do fogo como fonte energética no preparo dos alimentos e para iluminação marca o início da civilização e de condições de vida mais humanas. Desde a época das cavernas o homem vem aperfeiçoando os meios de produção de calor para os diversos fins.

Em 1609, o médico químico belga Jean-Baptiste von Helmout chamou de Geist, ou “alma”, os produtos que se desprendiam dos corpos em combustão, tendo origem aí a palavra “gás”.

Em 1807, em Londres, pela primeira vez no mundo, é iluminada a gás uma via pública.

Em 1851, no Brasil, Irineu Evangelista de Souza, o Barão de Mauá, fundou a Companhia de Iluminação a Gás, no local onde é hoje o Instituto de Seguridade Social da CEG (Companhia Estadual de Gás do Estado do Rio de

Janeiro) — GASIUS. Inicialmente, o gás era utilizado somente para iluminação, porém, no início do século XX, a então Societé Anonyme du Gas, atendendo ao progresso da cidade, construiu uma fábrica de gás de maior porte, a partir da destilação destrutiva de uma mistura de carvões nacional e estrangeiro em retortas especiais a 1.300°C, quando se libera todo o gás, deixando como subproduto o coque, que é utilizado na siderurgia. Foram construídos gasômetros, compressores e redes distribuidoras para a utilização do gás como combustível doméstico.

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4. Tecnologia dos Materiais de Instalações hidráulicas e Sanitárias

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Tecnologia dos Materiais de Instalações

Hidráulicas e Sanitárias

4.1 MATERIAL PLÁSTICO

4.1.1 Generalidades

O uso do plástico como condutor de fluidos já está generalizado mundialmente pelas inúmeras vantagens oferecidas.

A publicação americana A Chemical Engineering Report já anunciava em março de 1959 as seguintes vantagens do uso do plástico:

— baixo peso;

— baixo custo relativo;

— boa resistência química;

— baixo coeficiente de atrito (pequenas perdas de carga);

— baixa tendência ao entupimento;

— baixa condutividade elétrica;

— baixa condutividade térmica;

— baixo custo de fretes;

— facilidade para instalação e manutenção;

— segurança, quando protegido externamente.

Por outro lado, a referida publicação apontava como desvantagens:

— baixa resistência à temperatura;

— baixa resistência à pressão;

— baixa resistência mecânica;

— baixa estabilidade dimensional;

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5. Instalações Especiais

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Instalações Especiais

Há diversos tipos de instalações hidráulicas a que chamamos especiais por terem aplicações diferentes, ou seja, uso em outras finalidades. Por exemplo, sistema de pressurização de água, sistema hidráulico para uso de piscinas e saunas.

Vejamos, separadamente, cada um desses exemplos.

5.1 SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO DE ÁGUA

Há inúmeras instalações que, por terem pressões de abastecimento insuficientes, têm necessidade de um sistema que aumente a sua pressão dinâmica. Tal é o sistema Auto-Jet, indicado para as seguintes instalações:

1) Casas e coberturas: chuveiros com aquecedores elétricos ou a gás (solar ou boiler), duchas, saunas, cozinhas etc.

2) Hotéis ou motéis.

3) Clubes, academias ou salões de beleza.

O sistema Auto-Jet funciona pelo princípio da variação de fluxo de água e entra em funcionamento automático quando existe um fluxo mínimo de 0,2 litro por minuto. Para isso existe uma pequena bomba de potência de 1/8 até ½ cv, conforme o número de peças a serem pressurizadas.

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4 - MODELAGEM DA REFORMA CATALÍTICA

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4

MODELAGEM DA REFORMA CATALÍTICA

4.1 O PROCESSO DE REFORMA CATALÍTICA

4.1.1

Descrição

A reforma catalítica é um processo químico utilizado para converter nafta de petróleo, particularmente nafta de destilação atmosférica com baixo número de octano, em gasolina de alta octanagem, chamado reformado. Além de produzir o reformado, a reforma catalítica é também uma fonte primária dos aromáticos utilizados na indústria petroquímica (BTX: benzeno, tolueno e xileno).

A nafta de destilação atmosférica obtida diretamente a partir da coluna de destilação atmosférica de petróleo bruto é uma mistura de parafinas (hidrocarbonetos alifáticos saturados), naftenos (hidrocarbonetos cíclicos saturados contendo pelo menos um anel na estrutura) e aromáticos (hidrocarbonetos com um ou mais anéis poli-insaturados) na faixa de C5–C12 com um intervalo de ponto de ebulição entre 30 e 200°C, constituindo geralmente de 15 a 30% em massa do óleo bruto, com algumas pequenas quantidades de enxofre e nitrogênio. A carga típica da reforma catalítica é uma mistura de naftas de destilação atmosférica:

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5 - MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE REATORES DE CRAQUEAMENTO CATALÍTICO EM LEITO FLUIDIZADO

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MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE REATORES DE

CRAQUEAMENTO CATALÍTICO EM LEITO

FLUIDIZADO

Rafael Maya-Yescas

Facultad de Ingeniería Química, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia,

Michoacán, México

O atual processo de craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC) evoluiu do craqueamento térmico de hidrocarbonetos em reatores de leito fixo para os processos que utilizam catalisadores suportados em argilas naturais em grandes leitos fluidizados. Depois dos anos de 1950, iniciou-se uma revolução com a introdução de zeólitas, peneiras moleculares que contêm locais catalíticos situados em poros de tamanho específico. Esses catalisadores promovem a seletividade e diminuem a formação de coque por deposição de precursor. As zeólitas foram seladas por matrizes mais duras, algumas delas contendo terras-raras, para promover a estabilidade térmica; assim nasceram os tipos X e Y de catalisadores modernos. Mais tarde, as zeólitas do tipo Y foram hidrogenadas para produzir o primeiro tipo HY, que serviu como base para a produção de uma zeólita “ultraestável”, chamada USY. A USY é capaz de promover velocidades de reação

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