Made available in DSpace on 2014-07-29T15:01:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 barbara cristina castro.pdf: 4909158 bytes, checksum: 97c33d72b85f6014d478bd8aea66f69b (MD5) Previous issue date: 2010-05-20 / The water shortage has become one of the world's main problems, leading to the development of new technologies and practices of water conservation. In order to obtain more effective solutions to solve this problem, new researches have been carried on to create hydraulic and sanitary systems more sustainable or, at least, system that causes less impact to the environment. Among the technologies economically available on water conservation in buildings, the use of rainfall collected from roofs can be of great potential to become a viable solution. The objective of this work is to study the ideal conditions for the disposal process of rainfall collected from three roofs made of different materials: metal, asbestos cement and ceramic tiles, located nearby, with the purpose of identifying both the ideal volume of disposal and the achievement of water quality standards, so that it becomes feasible for future uses. To do so, experimental units were installed to collect, dispose and store rainwater from three buildings located within the area of the School of Civil Engineering at Federal University of Goiás. After monitoring the volume of disposal correlating it with the quality assessment of the rainwater collected in each type of roof and with the rainwater collected directly from the atmosphere, the processes were evaluated based on the observed parameters and on the criteria established by the NBR 15,527 (ABNT, 2007), in order to identify the best way to implement disposal units in rainwater usage systems in buildings. It had been found that the rainwater disposal process is essential for obtaining water with better quality from these systems. It had also been observed that the disposal based on time does not seem to be securely enough to guarantee the necessarily quality in the collected water. Among the roofs in study, the metal roof gave water with the best quality after the disposal of the first 100 liters collected (this corresponds to 1,33 mm of accumulated rainfall in the area of study). It is presumed that the metal roof is the best choice to collect rainfall water because it is smoother and has almost no overlapping tiles. On the other hand, the 2 mm rainwater disposal suggested by NBR 15,527 (ABNT, 2007) has shown to be insufficient to guarantee the safe and secure use of the collected water to both users and hydraulic installations, requiring for this purpose the installation of at least a simplified water treatment unit. / A escassez de água tem se tornado um dos grandes problemas mundiais, o que vem levando a necessidade de estudos de novas metodologias e técnicas de conservação de água. Visando a obtenção de soluções eficazes para minimizar esse problema, dentro do ambiente construído, vários estudos estão sendo realizados em busca de sistemas prediais hidráulicos e sanitários mais sustentáveis ou que promovam menor impacto ambiental. Dentre as possíveis tecnologias que visam à conservação de água em edificações, os sistemas de aproveitamento de águas de chuva podem ser uma alternativa viável e de grande potencial para a solução desse problema. O objetivo deste trabalho consiste em estudar as condições ideais do processo de descarte da água da chuva coletadas em três coberturas de diferentes tipos de materiais: metálico, cimento amianto e barro, situadas em uma mesma localidade, visando identificar o volume ideal de descarte e padrões de qualidade de água que viabilizem sua posterior utilização. Para tanto, foram instaladas unidades experimentais de captação, descarte e armazenamento de água de chuva em três edificações na área da Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás. Após o monitoramento do volume de descarte correlacionado com a avaliação da qualidade da água de chuva coletada em cada tipo de cobertura e, com a água de chuva coletada diretamente da atmosfera, foram avaliados os processos com base nos parâmetros observados e nos critérios estabelecidos pela NBR 15.527 (ABNT, 2007), de forma a identificar a melhor forma de viabilizar a implantação de unidades de descarte em sistemas de aproveitamento de água de chuva em edificações. Foi verificado que o processo de descarte de água de chuva é essencial para a obtenção de água de melhor qualidade nestes sistemas. Também foi possível observar que o descarte por tempo não se mostrou suficiente para garantir a captação de água de chuva de qualidade assegurada. Dentre os telhados avaliados, a cobertura de telhas metálicas proporcionou a obtenção de uma água de melhor qualidade após o descarte dos primeiros 100 litros coletados (correspondente a 1,33 mm de chuva para as áreas de contribuição estudadas). Presume-se que este resultado tenha sido obtido devido a sua superfície de contato ser mais lisa que os outros telhados estudados e, também de não haver sobreposição de telhas. Por outro lado, os 2 mm de descarte de água de chuva, sugeridos pela NBR 15.527 (ABNT, 2007), não se mostraram suficientes para garantir que a água de chuva coletada possa ser utilizada sem que haja risco aos usuários e às instalações hidráulicas, exigindo para tanto ao menos um tratamento simplificado.

Para a conservação de água existem medidas convencionais e medidas não convencionais. O sistema de aproveitamento de água da chuva para consumo não potável é uma medida não convencional. Atualmente o aproveitamento de água da chuva é praticado em países como Estados Unidos, Alemanha, Japão, entre outros. No Brasil, o sistema é utilizado em algumas cidades do Nordeste como fonte de suprimento de água. A viabilidade do uso de água da chuva é caracterizada pela diminuição na demanda de água fornecida pelas companhias de saneamento, tendo como conseqüência a diminuição dos custos com água potável e a redução do risco de enchentes em caso de chuvas fortes. No processo de coleta de água da chuva, são utilizadas áreas impermeáveis, normalmente o telhado. A primeira água que cai no telhado, lavando-o, apresenta um grau de contaminação bastante elevado e, por isso, é aconselhável o desprezo desta primeira água. A água de chuva coletada através de calhas, condutores verticais e horizontais é armazenada em reservatório podendo ser de diferentes materiais. A água armazenada deverá ser utilizada somente para consumo não potável, como em bacias sanitárias, em torneiras de jardim, para lavagem de veículos e para lavagem de roupas. Este trabalho trata da avaliação da qualidade da água da chuva, juntamente com o estudo da viabilidade econômica da utilização de um sistema de coleta e aproveitamento da água da chuva. A partir de um sistema experimental, análises da composição física, química e bacteriológica da água da chuva foram realizadas para caracterizar a água e verificar a necessidade de tratamento, diminuindo riscos à saúde de seus usuários. A viabilidade do sistema depende basicamente de três fatores: precipitação, área de coleta e demanda. O reservatório de água da chuva, por ser o componente mais dispendioso do sistema, deve ser projetado de acordo com as necessidades do usuário ecom a disponibilidade pluviométrica local para dimensioná-lo corretamente, sem inviabilizar economicamente o sistema. Baseado nos resultados das análises realizadas e na utilização do sistema de coleta e aproveitamento de água da chuva, seu uso para fins não potáveis deve ser estimulado. / There are conventional and non-conventional ways for water conservation. The rainwater catchment system for non-drinking use is a non-conventional way. Nowadays, the exploitation of the rainwater is found in the United States, Germany, Australia and Japan, among others. In Brazil, the system is used in some northeast cities as water supplement supply source. The feasibility of rainwater use is characterized by the reduction of the demand on water supplied by the sanitation company and, as a consequence, the reduction of costs and the reduction of flood risk in case of storm rain. In the process of rainwater catchment impermeable areas are used, in most of cases, the roof. The first water that falls and washes the roof has sufficiently high degree of contamination and therefore it is a advisable to discharge it. The rainwater caught by gutters, vertical and horizontal conductors, is stored in a rainwater reservoir, which can be made of different materials. The stored rainwater should be used only for non-drinking consumption like in the toilet, in garden taps, in car washing and in clothes laundering. This paper evaluates the rainwater quality and develops the feasibility study for rainwater catchment for non-drinking use. From an experimental system, physical, chemical and microbiological analyses of the rainwater were made to qualify and verify the need of treatment avoiding the risk of illness to users. The feasibility of the system depends firstly on three factors: precipitation, catchment area and demand. The rainwater reservoir, as the most expensive part of the system, should be designed accordingly to the consumption and the local precipitation availability to set it accordingly, without making it economically unfeasible. Based on the results of the analysis and on the rainwater catchment system, its application for non-drinking use should be stimulated.

Para a conservação de água existem medidas convencionais e medidas não convencionais. O sistema de aproveitamento de água da chuva para consumo não potável é uma medida não convencional. Atualmente o aproveitamento de água da chuva é praticado em países como Estados Unidos, Alemanha, Japão, entre outros. No Brasil, o sistema é utilizado em algumas cidades do Nordeste como fonte de suprimento de água. A viabilidade do uso de água da chuva é caracterizada pela diminuição na demanda de água fornecida pelas companhias de saneamento, tendo como conseqüência a diminuição dos custos com água potável e a redução do risco de enchentes em caso de chuvas fortes. No processo de coleta de água da chuva, são utilizadas áreas impermeáveis, normalmente o telhado. A primeira água que cai no telhado, lavando-o, apresenta um grau de contaminação bastante elevado e, por isso, é aconselhável o desprezo desta primeira água. A água de chuva coletada através de calhas, condutores verticais e horizontais é armazenada em reservatório podendo ser de diferentes materiais. A água armazenada deverá ser utilizada somente para consumo não potável, como em bacias sanitárias, em torneiras de jardim, para lavagem de veículos e para lavagem de roupas. Este trabalho trata da avaliação da qualidade da água da chuva, juntamente com o estudo da viabilidade econômica da utilização de um sistema de coleta e aproveitamento da água da chuva. A partir de um sistema experimental, análises da composição física, química e bacteriológica da água da chuva foram realizadas para caracterizar a água e verificar a necessidade de tratamento, diminuindo riscos à saúde de seus usuários. A viabilidade do sistema depende basicamente de três fatores: precipitação, área de coleta e demanda. O reservatório de água da chuva, por ser o componente mais dispendioso do sistema, deve ser projetado de acordo com as necessidades do usuário ecom a disponibilidade pluviométrica local para dimensioná-lo corretamente, sem inviabilizar economicamente o sistema. Baseado nos resultados das análises realizadas e na utilização do sistema de coleta e aproveitamento de água da chuva, seu uso para fins não potáveis deve ser estimulado. / There are conventional and non-conventional ways for water conservation. The rainwater catchment system for non-drinking use is a non-conventional way. Nowadays, the exploitation of the rainwater is found in the United States, Germany, Australia and Japan, among others. In Brazil, the system is used in some northeast cities as water supplement supply source. The feasibility of rainwater use is characterized by the reduction of the demand on water supplied by the sanitation company and, as a consequence, the reduction of costs and the reduction of flood risk in case of storm rain. In the process of rainwater catchment impermeable areas are used, in most of cases, the roof. The first water that falls and washes the roof has sufficiently high degree of contamination and therefore it is a advisable to discharge it. The rainwater caught by gutters, vertical and horizontal conductors, is stored in a rainwater reservoir, which can be made of different materials. The stored rainwater should be used only for non-drinking consumption like in the toilet, in garden taps, in car washing and in clothes laundering. This paper evaluates the rainwater quality and develops the feasibility study for rainwater catchment for non-drinking use. From an experimental system, physical, chemical and microbiological analyses of the rainwater were made to qualify and verify the need of treatment avoiding the risk of illness to users. The feasibility of the system depends firstly on three factors: precipitation, catchment area and demand. The rainwater reservoir, as the most expensive part of the system, should be designed accordingly to the consumption and the local precipitation availability to set it accordingly, without making it economically unfeasible. Based on the results of the analysis and on the rainwater catchment system, its application for non-drinking use should be stimulated.

O presente trabalho envolveu o projeto e construção de um amostrador seqüencial automático de chuva considerando a deposição úmida. Para isso, o amostrador seqüencial fornece um volume escolhido em função de análises químicas previamente estabelecidas. O amostrador seqüencial faz a coleta da deposição úmida, que é a chuva precipitada sobre um coletor inicialmente tampado. Este procedimento adotado é de fundamental importância para a avaliação das condições de poluição presentes na atmosfera. Através deste amostrador seqüencial, também é possível determinar a intensidade da chuva para o evento considerado, ou seja, é possível avaliar se a chuva precipitada é forte ou fraca. O planejamento do amostrador seqüencial automático de chuva foi baseado em diversos amostradores encontrados na literatura, os quais visavam o monitoramento para diferentes objetivos. O processo de desenvolvimento e construção foi bem sucedido, uma vez que todas as fases foram executadas de modo que o processo de coleta das amostras ocorreu com sucesso. Foram coletados alguns ventos de chuva possibilitando estimar as respectivas intensidades pluviométricas, ou seja, avaliar para o campo considerado qual foi o tipo de chuva, se foi forte ou fraca. Para uma coleta específica, o amostrador foi exposto a um evento de chuva muito intenso, funcionando conforme o esperado. Os registros foram 290 ml de volume de amostra, coletados em uma área de 1230 cm2, em um tempo de 1,12 min apresentando intensidade de 2,1 mm/min. Esse resultado indica um valor muito alto de intensidade. / The present work involved the design and construction of an automatic sequential rainfall sampler, with the goal of evaluating the quality of rainfall water. For such, the sequential sampler supplies a chosen volume taking into account the chemical analysis previously defined. The sequential sampler performs the collection of humid deposition, which is the precipitated rain that falls on a collector initially covered. This adopted procedure is of fundamental importance for the evaluation of the pollution conditions present in the atmosphere. Through this sequential sampler, it is also possible to define the rainfall intensity for the event considered, i.e., it is possible to evaluate if the precipitated rain is heavy or light. The planning of the automatic sequential rainfall sampler was based on several samplers found in the literature, which \'aimed the monitoring due to different goals. The design and construction processes were successful, once all the phases were performed and the sample collection process occurred with success. Some events were collected and their respective pluviometric intensities were measured, i.e., evaluate for the considered time which was the rain type, if it was heavy or light. For a specific collection the sampler was exposed to a very intense event of rain, working as expected. The records were 290 of sample volume, collected in an area of 1230 cm2 during a period of 1.12 min, with intensity of 2.1 mm/min. This result indicate a value of very high intensity.

Amostras de água de chuva foram coletadas no campus da USP Ribeirão Preto (RP) de agosto de 2002 a dezembro de 2005. Cerca de 84% (n=127) das amostras apresentaram excesso de acidez, com pH médio de 5,12. Não se observou sazonalidade no pH de acordo com o período de safra da cana. As concentrações médias ponderadas pelo volume (MPV, em mol L-1): K+ 3,9 (n=175), Na+ 2,1 (n=172), Ca2+ 5,0 (n=175) e Mg2+ 1,8 (n=168), observadas em RP, bem como seus fluxos de deposição por via úmida, foram ligeiramente mais elevadas que aquelas encontradas em chuvas de regiões com características semelhantes. As concentrações destes cátions foram sazonais, com um aumento no período de safra, sendo que a maior diferença foi observada para o íon K+, indicando a sua importante fonte na queima de biomassa. A sazonalidade do íon Ca2+ aponta para a importância das atividades agrícolas, intensificadas no período de safra, na emissão deste cátion para a atmosfera. Observaram-se boas correlações lineares entre as concentrações de Na+ e K+ (0,67626) e de Na+ e Ca2+ (0,77822), indicando a possibilidade de emissões pirogênicas e a ressuspensão do solo serem fontes de emissão de Na+. A MPV de carbono orgânico dissolvido (COD) encontrada em RP foi mais elevada que na Amazônia, onde também há intensa queima de biomassa, porém seus fluxos por via úmida em ambas as regiões foram similares (0,42 molCm-2ano-1). As concentrações de COD em RP apresentaram correlações lineares significativas com K+ (0,70341) e com Ca2+ (0,61638), apontando para a queima de biomassa e ressuspensão do solo como fontes importantes de emissão de carbono orgânico para a atmosfera. As concentrações de COD nas chuvas de Araraquara foram ainda maiores que em RP, indicando pronunciadas fontes locais naquela cidade. As MPV (nmol L-1) de Cd 0,54 (n=56), Pb 3,02 (n=94) e Cu, 19,9 (n=98), encontradas nas chuvas de RP foram semelhantes a regiões urbanas e industriais do hemisfério norte, enquanto a concentração de Al (448 nmol L-1, n=126) foi menor, e a de Zn (405 nmol L-1, n=120) apresentou-se dentro das faixas de concentrações relatadas nestes locais. Com exceção de Cd, os demais metais analisados (Pb, Cu, Zn e Al) também apresentaram concentrações significativamente maiores (P=0,05) nas chuvas durante o período de safra, indicando que a queima de biomassa e as atividades agrícolas podem aumentar a emissão destes metais para a atmosfera de RP. A correlação linear significativa entre Pb e Ca2+ (0,53845), indica a participação da ressuspensão do solo no aporte atmosférico de Pb em RP, enquanto a ausência de correlação linear entre Zn e K+ (0,20182) parece indicar a presença de outras fontes significativas de Zn para a atmosfera de RP, além da queima de biomassa. O cálculo do fator de enriquecimento demonstra que Cd, Zn, Pb e Cu estão enriquecidos com relação ao solo na chuva de RP, sugerindo que estes podem ter fontes antrópicas locais e / ou distantes. A análise preliminar de componentes principais não esclareceu o peso das diferentes fontes de emissão atribuídas neste trabalho. / Rain water samples were collected based on events at the University of São Paulo - campus Ribeirão Preto - from August 2002 to December 2005. About 84% (n=127) of the samples had excess of acidity, with an average pH of 5.12. There was no correlation between the pH values and the sugar cane harvest period. The Volume Weighed Means (VWM, in mol L-1) for K+ 3.9 (n=175), Na+ 2.1 (n=172), Ca2+ 5.0 (n=175) and Mg2+ 1.8 (n=168), and their wet fluxes in RP were slightly higher than those reported to regions with similar characteristics. The concentrations for these cations were seasonal, with higher values during the harvest period. The largest difference was observed for K+, indicating its important source in the biomass burning activity. The seasonality showed for Ca2+ is probably related to the higher soil resuspension during the more intense agricultural activities. A good linear correlation observed between Na+ and K+ (0.67626) and between Na+ and Ca2+ (0.77822), suggest that Na+ may have important pirogenic as well as soil dust sources. The VWM for Dissolved Organic Carbon (DOC) in RP was higher than that reported for rainwater in the Amazon region (where the biomass burning is also intense); however, the wet fluxes from both sites were very similar (0.42 mol C m-2 ano-1). DOC concentrations were well correlated with K+ (0.70341) and Ca2+ (0.61638), suggesting that the biomass burning as well as soil dust can be important sources of organic carbon to the atmosphere. DOC concentrations in rainwater from Araraquara were even higher than those for RP, showing a high local source of organic carbon. The VWM (nmol L-1) for Cd 0.54 (n=56), Pb 3.02 (n=94) and Cu 19.9 (n=98) found in the rainwater from RP were similar to urban and industrialized regions of the Northern Hemisphere, while for Al (448 nmol L-1, n=126) it was lower, and for Zn (405 nmol L-1, n=120) the VWM was within the range reported for such areas. Except for Cd, all the other metals measured (Pb, Cu, Zn and Al) also showed higher concentrations (P=0.05) in rainwater samples during the harvest period, suggesting that biomass burning and intensive agricultural activities can increase these species concentrations in the atmosphere. The significant linear correlation between Pb and Ca2+ (0.53845) indicates that soil inputs can be of relevance for Pb atmospheric inputs in RP. On the other hand, the absence of linear correlation between Zn and K+ (0.20182) seems to indicate the presence of other important sources for Zn to the atmosphere besides biomass burning. The calculated Enrichment Factor showed that Cd, Zn, Pb and Cu are anomalously enriched in RP rainwater in relation to soil, suggesting these metals may have antroprogenic local sources as well as distant ones. The preliminary statistical analysis of principal components did not clarify the weight of the different sources of emission attributed in this work.

Um maior conhecimento sobre a composição química da água de chuva pode auxiliar no entendimento de como as atividades agrícolas da região de Ribeirão Preto podem afetar a composição da atmosfera local e regional. A proposta do presente estudo é determinar a concentração de íons majoritários e etanol na água de chuva de Ribeirão Preto, investigar suas fontes, e avaliar a possível sazonalidade dessas espécies químicas. As amostras de água de chuva foram coletadas no campus da Universidade de São Paulo (USP), no ano de 2007, e de agosto de 2011 a junho de 2012. No período de safra da cana-de-açúcar as concentrações médias ponderadas pelo volume (MPV) dos íons nas amostras de chuva foram mais elevadas (teste-t; P=0,05) do que no período de entressafra, com exceção do íon H+. As maiores razões entre as médias do período de safra e entressafra foram observadas para o K+ (6,7) e NH4+ (4,2), possivelmente porque os respectivos elementos estão presentes em elevadas concentrações na folha da cana, que é queimada antes da colheita manual da planta. O balanço da eletroneutralidade (considerando os íons: H+, K+, Na+, NH4+, Ca2+, Mg2+ Cl-, NO3-, SO42, F-, H3CCOO-, HCOO- e HCO3-) apresentou um déficit de ânions de 13% que foi atribuído às espécies aniônicas orgânicas presentes na água de chuva que não foram quantificadas. O valor médio ponderado pelo volume de pH nas amostras de chuva deste trabalho foi de 5,4, sendo que grande parte dos eventos de chuva (68%) de Ribeirão Preto apresentou excesso de acidez. O método desenvolvido nesse trabalho para a determinação de etanol em água de chuva não necessitou de etapa de pré-concentração, apresentou boa precisão, exatidão, com baixos limites de detecção (0,46 mol L-1) e quantificação (1,54 mol L-1). A concentração de etanol nas amostras de água de chuva (n= 45) variou de 2,5 a 7,4 mol L-1 (MPV = 5,30 1,17), não sendo observada sazonalidade dentro dos períodos estudados. Possivelmente a principal fonte de emissão de etanol é proveniente de combustíveis automotivos, que por sua vez, tem baixa modulação durante o decorrer do ano. As espécies orgânicas dissolvidas totais (voláteis e não purgáveis) na água de chuva são principalmente moduladas pela queima de biomassa, no período de safra. A concentração média ponderada pelo volume de COD na chuva de Ribeirão Preto durante o período deste estudo foi de 311 ± 59 mol L-1. A fração volátil dissolvida na água de chuva (COV) foi em média (MPV) 16,1 ± 4,0 mol L-1, sendo que a concentração média de etanol representa 33% desse valor. Apesar da concentração relativamente baixa de COV com relação ao carbono total dissolvido, esses compostos na fase gasosa podem desempenhar importante papel em reações fotoquímicas que levam a formação de espécies oxidantes de elevada toxicidade. / The improvement of our knowledge about the chemical composition of rainwater can improve our understanding on how the agricultural activities in Ribeirão Preto can affect the composition of the local and the regional atmosphere. The aim of the present study is to determine the concentration of major anions and ethanol in rainwater from Ribeirão Preto to investigate their sources, and to examine the possible seasonal variability of these species. The rainwater samples were collected at the University of São Paulo - campus of Ribeirão Preto during the year 2007, and from August 2011 to June 2012. During the sugar cane harvest period, the volume weighted means (VWM) concentrations for the major ions in the rainwater samples were significantly higher than those obtained during the non-harvest period (t-test, P=0.05), except for H+ ions. The largest ratios between the ions averages obtained for the harvest and for the non-harvest periods were observed for K+ (6.7) and NH4+ (4.2), possibly because these elements are present at elevated concentration in the sugar cane leave (that is burnt before the manual harvest). The electroneutrality balance (considering the ions: H+, K+, Na+, NH4+, Ca2+, Mg2+ Cl-, NO3-, SO42, F-, H3CCOO-, HCOO- e HCO3-) showed an anion deficit of 13%, and it was attributed to the anionic organic species that were present in the samples but were not identified in this work. The pH VWM was 5.4, and 68% of the rainwater samples from Ribeirão Preto analyzed in the work presented an excess of acid. The method developed in this work for the determination of ethanol in rainwater did not need a pre concentration step, and showed a good precision, accuracy, with low detection and quantification limits (0,46 and 1,54 mol L-1 respectively). The ethanol concentrations in the rainwater ranged from 2.8 to 7.4 mol L-1 (VWM = 5.30 1.17, n= 45), and there was not a clear seasonality within the two studied periods. Possibly the main emission source of ethanol was vehicular fuels that have low variability in the inputs during the year. The variability of total organic compounds (volatile and non-purgeable) in the rainwater samples are mainly due to the biomass burning during the sugar cane harvest period. The VWM of dissolved organic carbon (DOC) in the rainwater collected during this study in Ribeirão Preto was 311 ± 59 mol L-1. The volatile fraction VWM was 16.1 ± 4.0 mol L-1, and on average, 33% of these compounds were ethanol. Although this concentration of volatile organic carbon is relatively low compared to the total dissolved carbon concentration, these compounds in the gaseous phase can have an important role in the photochemical reactions that take place in the atmosphere with consequent formation of highly toxic oxidant species.

A umidade é um dos principais agentes causadores de manifestações patológicas no ambiente construído, e, a chuva dirigida, é uma das principais fontes de umidade que afetam a durabilidade das fachadas das edificações. Desta forma, métodos vêm sendo desenvolvidos como forma de avaliação, entre eles se encontram os experimentais que buscam avaliar este fenômeno a partir da realização de ensaios. A pesquisa é motivada pela constatação da quase inexistência de estudos experimentais de quantificação de chuva dirigida, bem como pela identificação da problemática relacionada ao manchamento e infiltração de água na área próxima às janelas. Sendo assim, o objetivo principal desta pesquisa é identificar, com base em testes de chuva dirigida, a influência das características de projeção, com variações de 50 mm e 120 mm, de inclinação, com valores de 6% e 20%, e engaste lateral do peitoril, sem engaste e com engates de 100 mm, no molhamento da área de fachada localizada próxima às janelas. Este trabalho foi desenvolvido a partir da avaliação de nove modelos com dimensões 1,20m x 2,40m, sendo um modelo de referência sem peitoril, e outros oito englobando as diferentes configurações de projeção, inclinação e engastes laterais dos peitoris, em granito. As técnicas empregadas nas avaliações dos modelos foram a coleta de água da chuva nos paramentos dos modelos, registros de imagens termográficas por infravermelho, chuva colorida para identificação dos fluxos e registros fotográficos digitais A chuva simulada apresentava vazão total de 6 l/m, com diâmetros de gota que variavam de 0,86 mm – 1,45 mm com interceptação de velocidade de vento de 3,2 m/s, e, os testes foram desenvolvidos em quatro ciclos de 15 minutos de duração cada. Os resultados demonstraram que a utilização de prolongamentos laterais nos peitoris promoveram melhor desempenho dos modelos com relação ao descolamento da água da chuva das paredes, quando em comparação àqueles que não possuem esta configuração. Considerando a inclinação dos peitoris identificou-se que o valor de 6% permite, mesmo com a existência de um lacrimal na face inferior do peitoril, a percolação da água da chuva pela porção inferior deste elemento, com um gotejamento vertical. Nas configurações com 20% de inclinação do peitoril não se verifica este comportamento, contudo, o gotejamento ocorre no sentido da parede do modelo, direcionando parte do fluxo da chuva para a área localizada abaixo do peitoril, condicionando valores mais elevados de coleta de chuva. A projeção de 50 mm protege de forma menos eficiente as paredes dos modelos do molhamento pela chuva dirigida, gerando áreas protegidas menores e maiores valores de água coletada quando comparadas à projeção de 120 mm. / Moisture is one of the leading causes of pathological manifestations in buildings. Wind driven rain, is one of the main sources that affect the buildings facades durability. Thus, with the mean to evaluate this phenomenon, some experimental methods has been evaluated. The inexistence of experimental studies for wind driven rain quantification, motivated this research. Besides, this research aims to identify the staining and water seepage in the windows area problems. Thus, the main objective of this research is to identify, based on wind driven rain tests, the influence of geometrical characteristics of sills, in the wetness area located near windows. For this, there were developed sills with projection variations of 50 mm and 120 mm, inclinations of 6 % and 20 %, and sill without side extensions of window and 100 mm extensions. The experimental program contemplate the evaluation of nine wall models, with dimensions 1.20 m x 2.40 m, where a window were fixed and granite sills were installed, with the geometrical variations proposed. Simulated driving rain had total flow 6 l/m, with drop diameters ranging from 0.86 mm - 1.45 mm, with wind speed intercept of 3.2 m /s, and the tests were carried out in four cycles of 15 minutes each. There were collected rainwater on some controlled points of the walls models, besides infrared thermography images, colorful rain for identification of flows and digital photography. With the final results it was possible to conclude that the use of lateral extensions in windows sills promote better performance in the models, in relation to detachment of rainwater to the walls, when compared to sills without lateral extension. About sills inclination, it was found that the 6 % value results in a better behavior compared with 20% inclination. Finally, the windows sills with 120 mm protects more efficiently the models walls.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-03-10T18:22:35Z No. of bitstreams: 1 PDF - Maysa Porto Farias.pdf: 1603773 bytes, checksum: 3d0227bcaa0212350659ee746d3fc559 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-07-21T20:50:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Maysa Porto Farias.pdf: 1603773 bytes, checksum: 3d0227bcaa0212350659ee746d3fc559 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-07-21T20:50:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Maysa Porto Farias.pdf: 1603773 bytes, checksum: 3d0227bcaa0212350659ee746d3fc559 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T20:50:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Maysa Porto Farias.pdf: 1603773 bytes, checksum: 3d0227bcaa0212350659ee746d3fc559 (MD5) Previous issue date: 2015-05-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The irregularities in the regime of distribution of rains in the semiarid paraibano and the frequent droughts, associated to the absence of appropriate public politics, hinder economic and social development, especially, of the micro-region of cariri which is the driest Paraiba state. Given this, it explains the need for technologies for increasing water availability for drinking purposes or not. Therefore, it has been in rainwater catchment’s the main alternative for increasing it, with the same rainfall regime, which permits us to offer more water to the rural zone of the Cabaceiras and Riacho de Santo Antônio. Like this being, there was the need to estimate potential rainwater catchment’s and associate them local development conditions, being those determinations the objectives principal of this work. For its realization, we used monthly rainfall series of the two driest locations of said micro region, provided by AESA, and socioeconomic indicators of human development, social inequality Gini of per capita household income, gross domestic product, among others extracted from the documents available of several public organs. Based on the criterion of statistical climatology it was established rainfall patterns and adopting six annual regime scenarios (medium, the driest year and the wettest and the levels of 25, 50 and 75% probability) were determined potential volumes rainwater and the necessary water, using different catchments areas and numbers of users. The statistical analyzes of the data were made using statistical distributions of frequency and of measures of central tendency and of dispersion. The main results showed that the rainfall pattern of the driest places in the Paraíba Eastern Cariri is extremely variable and the short rainy season lasts about three to four months. In addition to these features, the temporary regime is asymmetrical and the dispersion is higher in Riacho de Santo Antônio than Cabaceiras. Even so, there is a high potential for rainwater harvesting that makes possible to capture amounts of water that meet the demands of human consumption, animal consumption and small family production. The strategies for the development of semiarid must be governed in alternative that allows increase the availability of water. The rural community of these locations understands the cistern is an important social technology, but that it should be linked to public policy. The low social indicators and the absence of more effective public policies, especially those that do not prioritize the water tracking, undermine economic and social development of the micro region of cariri of Paraiba state. / As irregularidades no regime de distribuição de chuvas no semiárido paraibano e as frequentes estiagens, associadas à ausência de políticas públicas apropriadas, impedem o desenvolvimento econômico e social, especialmente, o da microrregião do cariri que é a mais seca do estado. Diante disto, é explicita a necessidade de tecnologias que permitam aumentar a disponibilidade água para fins potáveis ou não. Por isso, tem-se na captação de água da chuva a principal alternativa por aumentá-la, com o mesmo regime pluvial, o que possibilita ofertar mais água para a zona rural de Cabaceiras e Riacho de Santo Antônio. Assim sendo, houve a necessidade de se estimar os potenciais de captação de água da chuva e associá-los as condições de desenvolvimento local, sendo essas determinações os objetivos principais deste trabalho. Para a sua realização, utilizaram-se séries pluviais mensais das duas localidades mais secas da referida microrregião, cedidas pela AESA, e os indicadores socioeconômicos de desenvolvimento humano, desigualdade social de Gini, de renda domiciliar per capita, do produto interno bruto, dentre outros, extraídos dos documentos disponíveis de diversos órgãos públicos. Baseado no critério da climatologia estatística foi estabelecido o regime pluvial e adotando-se seis cenários de regime anual (mediana, o ano mais seco e o mais chuvoso e aos níveis de 25, 50 e 75% de probabilidade) foram determinados os volumes potenciais de captação de água da chuva e os de água necessários, utilizando-se diferentes áreas de captação e números de usuários. As análises estatísticas dos dados foram feitas usando distribuições estatísticas de frequência e de medidas de tendência central e de dispersão. Os principais resultados mostraram que o regime pluvial das localidades mais secas do Cariri Oriental da Paraíba é extremamente variável e a curta estação chuvosa, dura cerca de três a quatro meses. Além dessas características, o regime temporal é assimétrico e a dispersão é maior em Riacho de Santo Antônio do que em Cabaceiras. Mesmo assim, há um elevado potencial de captação de água da chuva que possibilita captar quantidades de água que atendam às demandas de consumo humano, dessedentação animal e a pequena produção familiar. As estratégias para o desenvolvimento do semiárido devem ser pautadas em alternativas que possibilite aumentar a disponibilidade de água. A comunidade rurícola do recorte geográfico estudo entende ser a cisterna uma tecnologia social importante, mas que deve estar associada às políticas públicas. Os baixos índices sociais e a ausência de políticas públicas mais efetivas, especialmente, as que não priorizem as do seguimento hídrico, comprometem o desenvolvimento econômico e social da microrregião do cariri Oriental da Paraíba.

O presente trabalho envolveu o projeto e construção de um amostrador seqüencial automático de chuva considerando a deposição úmida. Para isso, o amostrador seqüencial fornece um volume escolhido em função de análises químicas previamente estabelecidas. O amostrador seqüencial faz a coleta da deposição úmida, que é a chuva precipitada sobre um coletor inicialmente tampado. Este procedimento adotado é de fundamental importância para a avaliação das condições de poluição presentes na atmosfera. Através deste amostrador seqüencial, também é possível determinar a intensidade da chuva para o evento considerado, ou seja, é possível avaliar se a chuva precipitada é forte ou fraca. O planejamento do amostrador seqüencial automático de chuva foi baseado em diversos amostradores encontrados na literatura, os quais visavam o monitoramento para diferentes objetivos. O processo de desenvolvimento e construção foi bem sucedido, uma vez que todas as fases foram executadas de modo que o processo de coleta das amostras ocorreu com sucesso. Foram coletados alguns ventos de chuva possibilitando estimar as respectivas intensidades pluviométricas, ou seja, avaliar para o campo considerado qual foi o tipo de chuva, se foi forte ou fraca. Para uma coleta específica, o amostrador foi exposto a um evento de chuva muito intenso, funcionando conforme o esperado. Os registros foram 290 ml de volume de amostra, coletados em uma área de 1230 cm2, em um tempo de 1,12 min apresentando intensidade de 2,1 mm/min. Esse resultado indica um valor muito alto de intensidade. / The present work involved the design and construction of an automatic sequential rainfall sampler, with the goal of evaluating the quality of rainfall water. For such, the sequential sampler supplies a chosen volume taking into account the chemical analysis previously defined. The sequential sampler performs the collection of humid deposition, which is the precipitated rain that falls on a collector initially covered. This adopted procedure is of fundamental importance for the evaluation of the pollution conditions present in the atmosphere. Through this sequential sampler, it is also possible to define the rainfall intensity for the event considered, i.e., it is possible to evaluate if the precipitated rain is heavy or light. The planning of the automatic sequential rainfall sampler was based on several samplers found in the literature, which \'aimed the monitoring due to different goals. The design and construction processes were successful, once all the phases were performed and the sample collection process occurred with success. Some events were collected and their respective pluviometric intensities were measured, i.e., evaluate for the considered time which was the rain type, if it was heavy or light. For a specific collection the sampler was exposed to a very intense event of rain, working as expected. The records were 290 of sample volume, collected in an area of 1230 cm2 during a period of 1.12 min, with intensity of 2.1 mm/min. This result indicate a value of very high intensity.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This paper aims to evaluate the rainwater quality in city of Santa Maria RS, identify the most suitable usages for it and to study the technical feasibility of its collection, through a reservoir dimension for exploitation. Two areas of study were chosen with different characteristics referring to their occupation. One of these areas is located next to RST 287 and the other is in Universidade Federal de Santa Maria campus. The rainwater was collected directly from atmosphere and from roofs, in order to analyze the changes in its quality after the passage for collection area. Each sample was divided in five compartments for collecting and storing separately the first five millimeters of rain. The characteristics of rainwater quality were evaluated through the following parameters: pH, electrical conductivity, turbidity, BOD5, COD, total solids, suspended solids, dissolved solids and Escherichia coli. In some events it was also analyzed: color, alkalinity, hardness, chlorides, iron, manganese, phosphate, ammonium, nitrate and sulfate. For storage reservoir dimension it was used a method proposed by Mierzwa et al (2007) and the results were compared to methods proposed by NBR 15527/07. It was observed that the rainwater quality has changed after its passage for collection area. In raw state, the rainwater could be used to non-potable purposes as recreation of primary contact, irrigation of vegetables, parks, gardens, sport and leisure fields, after the discard of two millimeters initial. If the rainwater was treated, it obtain quality compatible with other uses as toilet flushing. In relation to storing reservoir, it was evident that the most profits for an efficient attendance to a demand occur by a volum of 5.000 liters, for a daily demand of 529 liters. / Este trabalho teve como objetivos avaliar a qualidade da água da chuva na cidade de Santa Maria RS, identificar os usos mais apropriados para a mesma e estudar a viabilidade técnica de sua captação, através do dimensionamento de um reservatório para aproveitamento. Foram escolhidas duas áreas de estudo com características distintas quanto à ocupação. Uma das áreas está localizada próxima à RST 287 e a outra no Campus da UFSM. A água da chuva foi coletada diretamente da atmosfera e de telhados, a fim de analisar as alterações em sua qualidade após a passagem pela área de captação. Cada amostrador foi dividido em cinco compartimentos, para coletar e armazenar separadamente os cinco primeiros milímetros de chuva. As características de qualidade da água da chuva foram avaliadas através dos parâmetros: pH, condutividade elétrica, turbidez, DBO5, DQO, sólidos totais, sólidos suspensos, sólidos dissolvidos e Escherichia coli. Em alguns eventos foram analisados também: cor, alcalinidade, dureza, cloretos, ferro, manganês, fosfato, amônia, nitrato e sulfato. Para o dimensionamento do reservatório de armazenamento foi utilizado o método proposto por Mierzwa et al (2007) e comparados os resultados com métodos propostos pela NBR 15527/07. Observou-se que a qualidade da água da chuva é alterada após sua passagem pela área de captação. No estado bruto as águas pluviais podem ser utilizadas para fins não-potáveis, como recreação de contato primário, irrigação de hortaliças, de plantas frutíferas, de parques, jardins, campos de esporte e lazer, após o descarte de 2 mm iniciais. Se for tratada a água de chuva adquire qualidade compatível com outros usos, como descargas de bacias sanitárias. Quanto ao reservatório de armazenamento constatou-se que os maiores ganhos na eficiência ao atendimento à demanda ocorrem até o volume de 5.000 litros, para uma demanda diária de 529 litros.