Qual a durabilidade de um encanamento? Qual o melhor material para as tubulações hidráulicas?

13/10/2015

A camada esbranquiçada de óxido de zinco protege a superfície externa de tubulação de aço embutida em argamassa O par galvânico, resultante do contato direto de tubulação de cobre com tubulação de aço galvanizado, causa corrosão prematura no aço e conseqüentes vazamentos

Quem mora em um antigo prédio de apartamentos sabe como são comuns os rateios extras para troca de tubulação. Nada mais normal, pois as tubulações têm uma vida útil que pode ser maior ou menor dependendo do tipo de material e das condições de utilização. Mas quanto tempo dura? Que materiais utilizar? Veja esta análise dos diversos tipos de materiais, com seus prós e contras. 
A durabilidade das tubulações em uso nos edifícios depende de uma série de fatores, cuja estimativa é difícil de ser feita com precisão. Entre esses fatores se destacam:

•    Natureza do material dos tubos e conexões -- PVC, PPT, cobre, aço galvanizado ou ferro fundido,
•    Tipo de junta -- solda, rosca com vedante, fusão pelo calor, fusão por adesivo solvente, anel de borracha elástico,
•    Condições de exposição -- embutido em alvenaria, dentro de argamassa de contrapiso de laje, instalação aparente com e sem incidência de radiação solar, sujeição a variações térmicas, sujeição a movimentações e acomodações estruturais, sujeição a oscilações cíclicas de pressão interna,
•    Natureza química e temperatura do líquido transportado pela tubulação -- água potável clorada, água quente, esgoto doméstico, águas pluviais e outros.

A água potável disponibilizada pela rede urbana em certas localidades pode apresentar sais minerais dissolvidos que se mostram agressivos a certos materiais de tubulações, concorrendo para a redução da vida útil. Este é o caso da elevada concentração de carbonatos e de bicarbonatos de cálcio e magnésio, e também quando ocorrem cloretos, oxigênio e cloro ativo livre, presentes em pequenas concentrações. 

Esses componentes se mostram agressivos, com o passar do tempo, por exemplo, para tubos de aço carbono galvanizado. Dois tubos deste material, de uma mesma marca e mesmo lote de fabricação, poderão ter durabilidades diferentes ao conduzirem água com naturezas salinas diferenciadas; por exemplo, 18 anos de vida útil na região da serra fluminense e apenas 8 anos em Curitiba e região metropolitana. 

Entretanto, há tubulações de aço carbono galvanizadas cuja utilização em Curitiba já passa de 25 anos e ainda apresentam bom desempenho. Este foi o caso do Condomínio Residencial Iguaçú, objeto de laudo técnico de minha autoria, Engº Sérgio Frederico Gnipper, cujas tubulações de água fria, originalmente de aço galvanizado, estiveram em uso satisfatório por quase 40 anos e só recentemente deram mostras de obsolescência, requerendo completa substituição. 

A particular explicação para este caso está na boa espessura e qualidade da camada protetora de zinco aplicada a quente (a chamada galvanização) nesses tubos, e a formação natural de uma camada externa protetora e isolante de óxido de zinco, de aparência esbranquiçada, que isolou as superfícies externas da tubulação do contato direto com a argamassa da alvenaria ou reboco, de natureza química agressiva.

Um fator que acelera acentuadamente a degradação de tubos de aço carbono galvanizado e conexões de ferro maleável galvanizado é o chamado “par galvânico” ou “pilha galvânica”. Quando estes materiais são colocados em contato direto com outro tubo metálico de natureza eletroquímica muito diversa em presença de água (como o cobre, por exemplo), surge uma fraca corrente elétrica de baixa voltagem na região de contato desses metais diferentes, como ocorre com uma pilha ou bateria elétrica. Esse processo origina reações químicas de degradação do metal menos nobre, causando corrosão prematura e acelerada na tubulação galvanizada. 

Quando possível, um recurso para evitar a corrosão galvânica em tubos metálicos é interpor uma camada isolante de material não condutor entre os metais diferentes. É o caso de uma tira de borracha flexível colocada no apoio de um tubo de cobre em suporte de aço carbono galvanizado.

Devido à extrema variabilidade dos materiais e das condições de exposição, também é difícil avaliar o período econômico de vida útil das tubulações de uma edificação, o seja, o tempo máximo recomendado para ficarem em uso no edifício. Isto porque, a partir de uma certa idade em operação, os incômodos com vazamentos e gastos com reparos pontuais de uma tubulação passam ser significativos, compensando serem substituídos por outra nova. Sob condições de exposição bastante favoráveis ao longo de toda a vida útil, estima-se os seguintes períodos econômicos para diferentes materiais de tubulações:
•    Cerca de 20 a 25 anos para tubos de PVC (podendo chegar a 45 anos);
•    Cerca de 12 a 18 anos para tubos de aço galvanizado com conexões de ferro maleável galvanizado (porém atualmente apenas de 8 a 10 anos em certas localidades);
•    Mais de 80 anos para os tubos de cobre com conexões de cobre/bronze, quando expostos a água não agressiva.

Tubulações com materiais de tecnologia de produção mais recente, como o CPVC (cloreto de polivinila clorado), o polietileno reticulado (PEX) e o polipropileno random (PPR), ainda não alcançaram idade em uso suficiente para a avaliação econômica do tempo de vida útil, por hora estimando-se para eles uma durabilidade semelhante à do PVC. 

Em edifícios antigos é possível trocar com vantagens todo o encanamento? 

Geralmente a substituição generalizada das tubulações de uma edificação é mais difícil nos trechos embutidos em alvenaria e dentro de canaletas e rebaixos de pisos em edifícios dotados de lajes rebaixadas, tecnologia construtiva peculiar em construções executadas até meados dos anos 70. 

Isso porque essa substituição, na maioria dos casos, implica em quebra de azulejos, cerâmicas de piso e ladrilhos hidráulicos, cuja substituição é muito difícil de ser feita de forma satisfatória, dada a escassez de peças idênticas nos chamados “museus de azulejos”. Além disso, o custo de aquisição e de execução é alto, pois geralmente correm embutidos em paredes e pisos de banheiros, cozinhas e lavanderias. 

Há situações mais favoráveis, em que boa parte das tubulações horizontais se aloja dentro de forros falsos de gesso, cujo acesso para substituição é facilitado e o reparo é rápido e de baixo custo. Outra situação favorável é aquela em que tubos verticais correm dentro de dutos apropriados, tecnicamente conhecidos como shafts, bastando remover a tampa para ter pleno acesso à tubulação.

ão basta simplesmente trocar a tubulação obsoleta, danificada ou corroída por outra de material idêntico ou diferente, tido como mais durável. É fundamental o conhecimento das causas da degradação e principalmente saber se o novo material da tubulação substituta terá durabilidade adequada nas condições locais. Isto somente um profissional credenciado e especializado poderá determinar, a partir da elaboração de um parecer técnico específico ou de um laudo técnico completo. 

Também é preciso respeitar as características técnicas da instalação e as peculiares a cada tipo de material de tubulação, como a pressão hidráulica máxima a que ficará submetida e a resistência hidráulica de cada material ao fluxo líquido. 


Por exemplo, ao substituir uma tubulação antiga de aço galvanizado por outra nova de cobre, é possível que muitos trechos possam ser executados com diâmetros menores que os da tubulação original, com desempenho equivalente, e com sensível economia. Isto ocorre porque os tubos plásticos e tubos de cobre oferecem menor resistência ao escoamento do que os tubos de aço. 

Para isso, é necessária a elaboração de um projeto simplificado de reforma das instalações hidráulicas prediais, pois envolve cálculos técnicos especializados que só um profissional habilitado está capacitado a fazer, havendo garantia legal de sua responsabilidade civil perante o CREA, segundo a legislação vigente, através da emissão de uma ART – Anotação de Responsabilidade Técnica. 

Portanto, a decisão da substituição de uma tubulação hidráulica obsoleta só deve ser tomada com a assessoria de um profissional especializado. Isto porque outros fatores devem ser avaliados nessa ocasião, em favor do edifício, como a possibilidade de mudança do sistema de descarga de bacias sanitárias. 

Substituindo-se as antigas válvulas de descarga por bacias sanitárias com caixas de descarga embutidas ou acopladas, que demandam tubos com diâmetros muito menores que os existentes, pode-se obter economia de execução das tubulações e ainda redução no consumo mensal de água na edificação de até 40%, que ajudará a amortizar os custos com o passar do tempo. 

Também nessa oportunidade deve ser avaliada a viabilidade técnica e econômica da instalação de medidores individuais de consumo de água potável para os apartamentos (os hidrômetros individuais), destinados ao rateio interno das despesas mensais do condomínio com água, de forma proporcional ao consumo efetivamente verificado em cada unidade condominial. 

Que tipo de material deve ser usado para a substituição da tubulação do edifício?

O edifício não requer um mesmo tipo de material para todas as tubulações hidráulicas e sanitárias. A escolha, além da expectativa de vida útil, deve levar em conta a finalidade da tubulação, a natureza, pressão e temperatura do líquido escoado (água quente, esgoto, ...), o melhor tipo de junta (rosca, solda, anel de borracha, ...) e as condições de exposição (tubo aparente, embutido, ....), entre outros fatores. 

Os tubos metálicos historicamente foram os primeiros produzidos em escala industrial e, portanto, têm desempenho bem conhecido. São mais empregados em instalações prediais os tubos de aço carbono com conexões rosqueadas de ferro fundido maleável, ambos geralmente zincados por imersão a quente (galvanizados), e os tubos de cobre com conexões soldadas de cobre e/ou rosqueadas de bronze/latão. Foram recentemente introduzidos no mercado tubos semi-flexíveis de alumínio com revestimento interno e externo constituído por uma camada plástica. 

Os tubos metálicos, de modo geral, apresentam as seguintes vantagens comparativas:
•    Elevada resistência à pressão interna;
•    Reduzida dilatação térmica característica;
•    Estabilidade dimensional;
•    Elevada resistência ao calor;
•    Elevada resistência mecânica;
•    Elevada resistência aos efeitos de fadiga mecânica e térmica;
•    Resistentes à exposição prolongada à radiação ultravioleta e à ação do tempo;
•    Eliminam pouca fumaça e gases tóxicos quando sob combustão;
•    Maior confiabilidade em informação de desempenho sob uso prolongado;
•    São incombustíveis em temperaturas geralmente alcançadas em incêndios em edifícios.

No entanto, os tubos metálicos apresentam as seguintes desvantagens ou inconvenientes:
•    Elevada condutividade térmica;
•    Maior peso comparativo;
•    Menor facilidade de manuseio,
•    Maior dificuldade de execução das juntas rosqueadas ou soldadas;
•    Maior resistência hidráulica ao escoamento;
•    Baixa flexibilidade e elasticidade;
•    Menor segurança na execução das juntas;
•    Elevada transmissão acústica (ruído);
•    Maior custo relativo de aquisição;
•    Susceptibilidade à corrosão;
•    Maior facilidade para acumulação de depósitos por corrosão, suspensões e precipitação;
•    Possibilidade de contaminação da água por detritos de corrosão e chumbo presente nas soldas;
•    Maior facilidade de transmissão dos efeitos de golpes de aríete.

Os tubos metálicos são especialmente indicados para uso em funções onde ficarão submetidos a elevadas pressões, como é o caso das tubulações da rede de hidrantes de incêndio e da tubulação de recalque, que conduz água potável desde as bombas hidráulicas da cisterna até o reservatório elevado do edifício. Também são empregadas em edifícios altos para levar água potável do reservatório elevado até as válvulas redutoras de pressão. 

Tubulações de cobre são especialmente indicadas para a condução de água quente em razão de sua estabilidade química e dimensional. Tubos e conexões galvanizados são muito suscetíveis à corrosão quando a temperatura da água em seu interior ultrapassa os 50°C. Já os tubos de PVC marrom apresentam acentuada queda na resistência à pressão e enorme dilatação térmica ao conduzirem água quente, sendo, em conseqüência, contra-indicados nesses casos. 


Também os tubos de cobre levam vantagem sobre os tubos de aço nas redes prediais de distribuição de gás combustível, pois as juntas soldadas permitem elevada estanqueidade, evitando os perigosos vazamentos, e não sofrem ataques químicos de material constituinte das argamassas em presença de umidade, quando embutidos em contrapisos de lajes. Isto confere aos tubos de cobre elevadíssima vida útil, a despeito do seu custo ser quase o dobro do custo do aço e até quatro vezes mais que o custo de tubos plásticos. 

Por outro lado, os tubos plásticos compreendem uma grande variedade de componentes fabricados a partir de polímeros orgânicos sintéticos, obtidos, sobretudo, a partir de derivados petroquímicos. 

Os materiais plásticos mais utilizados são o PVC (ou cloreto de polivinila), o PPR (ou polipropileno random), o CPVC (ou cloreto de polivinila clorado) e o PEX (polietileno reticulado ou com ligação cruzada). Os tubos plásticos, de modo geral, apresentam as seguintes vantagens comparativas:
•    Elevada resistência à corrosão ou oxidação;
•    Boa durabilidade quando abrigados da ação do tempo;
•    Baixa condutividade térmica e elétrica;
•    Baixo peso comparativo;
•    Facilidade de manuseio;
•    Rapidez e facilidade de execução das juntas (as juntas a quente requerem termofusor);
•    Baixa resistência ao escoamento;
•    Pouca acumulação de detritos;
•    Boa flexibilidade e elasticidade;
•    Maior segurança na execução das juntas (dispensam emprego de maçarico);
•    Baixa transmissão acústica;
•    Baixo custo relativo de aquisição.

Entretanto, os tubos plásticos também apresentam as seguintes desvantagens ou inconvenientes:
•    Baixa resistência ao calor;
•    Baixa resistência mecânica;
•    Baixa resistência aos efeitos de fadiga mecânica e térmica;
•    Degradação devida à exposição prolongada à radiação ultravioleta;
•    Elevada dilatação térmica unitária;
•    Eliminação de fumaça e gases tóxicos quando sob combustão;
•    Pouca informação do desempenho sob uso prolongado (não mais de 40 anos de uso no mercado nacional).

Os tubos de PVC têm sido muito empregados em redes de distribuição predial de água potável, e instalações prediais de esgoto sanitário e de coleta de águas pluviais. Já os tubos de CPVC e PPR são especialmente fabricados para a condução de água quente.

Fonte: Fórum da Construção