Aulas 15 e 16 - Técnico Lisboa
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1. Mapa kbzrpagrogoGS cikxT Seleccionar objecto Seleccionar v rtice Seleccionar Zona Mover Aumentar diminuir Restituir tamanho original N Reservat rios de N vel Fixo RNF Reservat rios de N vel Vari vel RNV Tubagem Bomba V lvula Rotulo Constru o do Modelo Componentes f sicos Tra ado do sistema e caracter sticas dos elementos e Tra ado Comece pelos Reservat rios de n vel fixo RNF e ou de n vel vari vel RNV equivalem a n s Adicione o s n s que delimitam as condutas Adicione as condutas trechos rectos entre n s ou polylines Adicione as bombas e as v lvulas e Defini o das caracter sticas de cada elemento Clicar no bot o seleccionar objecto Clicar duas vezes em cima de cada objecto e definir as caracter sticas uma a uma LS e Para todos os elementos acima introduzidos o e Os campos com s o obrigat rios Constru o do Modelo amo Componentes f sicos do tipo n Ne Reservat rios de n vel fixo RNF p 65 RNF RNF1 N vel da gua e Cota da superf cie livre Fadr o de Nivel e Considera se que o reservat Qualidade Inicial apoiado com 2 3 m de altur Origem de Qualidade Balan o de Caudal Nivel de gua Press o Qualidade Constru o do Modelo mam Componentes f sicos do tipo n ES N de jun o N N 3 EJ ID do N Coordenada x Coordenada Y Descri o2. Zona 3 E E Consumo base ota 0 E r SEE HE Comunas O Valor m dio do consumo da categoria principal PER o e Valor negativo exist ncia de uma origem externa de caudal Categorias de Consumo e Sefor deixado em branco assume se consumo nulo Coef do Emissor Qualidade Inicial Origem de Qualidade Consumo Corrente Carga Hidr ulica Total Press o Qualidade Constru o do Modelo muro Componentes f sicos do tipo trecho SUPERIOR T CNICO Tubagem Tubagem Tubagen Tub2 EJ Propriedade Valor ID da Tubagem N Inicial N Final Comprimento Di metro Coef Perda de Carga Singular Estado Inicial Coef Reac o no Escoamento Coef Reac o na Parede Caudal Velocidade Perda de Carga Factor de Resist ncia Taxa de Reac o Qualidade F rmula da Perda de Carga e Hazen Willams AH 4727 Q C D HEL e Darcy Weisbach AH f V 2gD L e Chezy Manning AH 4 66 nQ D533 L Rugosidades Guia T cnico no 5 ou ManualPT p 26 e Hazen Williams C 110 150 m 3s e Darcy Weisbach e 0 001 3 mm e Chezy Manning n 1 Ks m 2 s fi N o podem ser ligadas em y Constru o do Modelo s rie nem ligadas a reservat rio mm Componentes f sicos do tipo trecho usar uma tubagem curta para os entes V lvula separar p 30 83 V lvulas p 69 Tipos PRV VRAP Pressure Reducing Valve V Red Press oJus v lvula Y5 EJ PSV VA Press
3. GUA muro Dimensionamento Hidr ulico de Redes Nota Recomenda es para o Trabalho Pr tico SUPERI T CNICO 15 Verificar press es m ximas uma forma f cil de utilizar o EPANET para simular uma situa o est tica de funcionamento para a verifica o das press es m ximas caudal m nimo nocturno a utiliza o de um factor de consumo muito pequeno por exemplo 0 01 mas aten o que por quest es num ricas do modelo n o pode ser zero nem muito pr ximo de zero Projecto gt Op es de Simula o gt Factor de Consumo 0 01 16 Ap s o dimensionamento da rede para o caudal de ponta verificar a rede para o caudal de inc ndio a dever o ser efectuadas v rias simula es cada uma a representar um inc ndio do grau de risco da zona adicionar ao consumo do n do local de inc ndio um Qincendio ao consumo base a existente b aten o n o se considera a exist ncia de inc ndios em v rias zonas em simult neo Os s tios mais cr ticos s o em geral os trechos ramificados mais extensos que t m o D m nimo c a verifica o ao inc ndio consegue se normalmente aumentando os D com maiores perdas de carga em geral n o se conseguem resultados vis veis aumentando a cota do n vel do reservat rio e esta altera o tem a desvantagem de por em causa o dimensionamento fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA e Redes de Distribui o rg os Acess rios rg os acess rios mai
4. o em qualquer ponto de utiliza o n o deve ultrapassar os 600 kPa medida ao n vel do solo d N o aceit vel grande flutua o de press es em cada n do sistema impondo se uma varia o m xima ao longo do dia de 300 kPa e A press o de servi o em qualquer dispositivo de utiliza o predial para o caudal de ponta n o deve ser em regra inferior a 100 kPa o que na rede p blica e ao n vel do arruamento corresponde aproximadamente a H 100 40 n onde H a press o m nima kPa e n o n mero de pisos acima do solo incluindo o piso t rreo em casos especiais aceit vel uma redu o daquela press o m nima a definir caso a caso em fun o das caracter sticas do equipamento fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA INSTITUTO SUPERIOR T cnico Redes de Distribui o Dimensionamento Hidr ulico Decreto Regulamentar n 23 95 Artigo 23 Di metros m nimos 1 Os di metros nominais m nimos das condutas de distribui o s o os seguintes a 60 mm em aglomerados com menos de 20 000 habitantes b 80 mm em aglomerados com mais de 20 000 habitantes 2 Quando o servi o de combate a inc ndios tenha de ser assegurado pela mesma rede p blica os di metros nominais m nimos das condutas s o em fun o do risco da zona e devem ser a 80 mm grau 1 b 90 mm grau 2 c 100mm grau 3 d 125 mm grau 4 e gt 150 mm grau 5 fi SISTEMAS DE ABASTECIMEN
5. 3 95 Artigo 48 Lan amento de efluentes das descargas de fundo l 1 devem ser lan ados em linhas de gua naturais colectores pluviais ou c maras de armazenamento transit rio salvaguardando se em qualquer dos casos os riscos de contamina o da gua da conduta 2 Sempre que necess rio devem prever se dispositivos de dissipa o de energia cin tica Decreto Regulamentar n 23 95 Artigo 49 Dimensionamento das descargas de fundo O dimensionamento de uma descarga de fundo consiste na determina o do seu di metro de modo a obter se um tempo de esvaziamento do tro o de conduta compat vel com o bom funcionamento do sistema n o devendo o seu di metro ser inferior a um sexto do di metro da conduta onde instalada com um m nimo de 50 mm fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA INSTITUTO KeS Redes de Distribui o rg os Acess rios Decreto Regulamentar n 23 95 Artigo 54 Hidrantes 1 Consideram se hidrantes as bocas de inc ndio e os marcos de gua 2 As bocas de inc ndio podem ser de parede ou de passeio onde normalmente se encontram incorporadas 3 Os marcos de gua s o salientes em rela o ao n vel do pavimento 4 A concep o dos hidrantes deve garantir a sua utiliza o exclusiva pelas corpora es de bombeiros e servi os municipais Decreto Regulamentar n 23 95 Artigo 56 Ramais alimenta o hidr
6. TO E DISTRIBUI O DE GUA INSTITUTO SUPERIOR r cRIco Redes de Distribui o Dimensionamento Hidr ulico Decreto Regulamentar n 23 95 Artigo 22 Situa es de inc ndio Nas situa es de inc ndio n o exig vel qualquer limita o de velocidades nas condutas e admitem se alturas piezom tricas inferiores a 100 kPa Decreto Regulamentar n 23 95 Artigo 18 Volumes de gua inc ndio 2 O caudal instant neo a garantir para combate a inc ndios em fun o do grau de risco de a 15 L s grau 1 b 22 5 L s grau 2 c 30 L s grau 3 d 45 L s grau 4 e a definir grau 5 II y Constru o do Modelo DE EPANET configura es iniciais T CNICO Alternativa 1 Tra ado em CAD e importa o para EPANET e Abertura do Ficheiro NET criado a partir do DXF Ficheiro Importar rede Nome net e Configura o do projecto Hidr ulica e unidades de caudal l s e Formula de perda de carga H W e Factor de consumo fp 40 fperdas e Vizualiza o dos r tulos e s mbolos Ver Op es verificar todos os valores por defeito e Nota o Mostrar ID dos n s e tro os e S mbolos gt Valores por Defeito R tulos de ID Propriedades Hidr ulica N s i RNYs Tubagens Bombas V lvulas Padr es Curvas Incremento de ID I Guardar valores por defeito para novos projectos OK Cancelar ju
7. ante 1 Os di metros nominais m nimos dos ramais de alimenta o dos hidrantes s o de 45 mm para as bocas de inc ndio e de 90 mm para os marcos de gua 2 Os di metros de sa da s o fixados em 40 mm para as bocas de inc ndio e em 60 mm 75 mm e 90 mm para os marcos de gua fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA INSTITUTO SUPERIOR T CNICO Redes de Distribui o rg os Acess rios Decreto Regulamentar n 23 95 Artigo 55 Localiza o de hidrantes A localiza o dos hidrantes cabe entidade gestora ouvidas as corpora es de bombeiros locais devendo atender se s seguintes regras a As bocas de inc ndio tendem a ser substitu das por marcos de gua e onde estes n o se instalem o afastamento daquelas deve ser de 25 m no caso de constru es em banda cont nua b Os marcos de gua devem localizar se junto do lancil dos passeios que marginam as vias p blicas sempre que poss vel nos cruzamentos e bifurca es com os seguintes espa amentos m ximos em fun o do grau de risco de inc ndio da zona c 200m grau 1 150 m grau 2 130 m grau 3 100 m grau 4 A definir caso a caso grau 5 fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA SUPERIOR KES Redes de Distribui o rg os Acess rios Decreto Regulamentar n 23 95 Artigo 53 Bocas de rega e lavagem 1 A implanta o das bocas de rega e lavagem fun o
8. da Op es do Mapa N s Ivy Mostrar ID dos N s Tro os F Mostrar Valores nos N s Mostrar ID dos Tro os R tulos I Mostrar Valores nos Tro os F Utilizar como Texto Transparente S mbolos do N vel de Amplia o 1 Do Fonte 7 Setas de Escoamento Fundo do Mapa Cancelar juda fi Constru o do Modelo Valores por Defeito mm EPANET configura es iniciais ENOR R tulos de ID Propriedades Hidr ulica eve Alternativa 2 Tra ado directo no EPANET TE Prefixo de ID N s E RNFs a RNVs e Cria o de um novo projecto E Ficheiro Novo Bombas V lvulas E Padr es e Configura o do projecto Curvas Projecto Valores por defeito pr R tulos do elementos I Guardar valores por defeito para novos projectos Pro p riedades DK Cancelar Ajuda e Di metros e rugosidade das tubagens Hidr ulica unidades de caudal l s Op es do Mapa e Formula de perda de carga e Factor de consumo fp 40 fperdas N s IV Mostrar ID dos N s Tro os I Mostrar Valores nos N s e Vizualiza o dos r tulos e s mbolos eh FZ Mostrar ID dos Tra os Otulos Ver Op es Mostrar Valores nos Tro os verificar todos os valores por defeito e Nota o Mostrar ID dos n s e tro os e S mbolos F Utilizar como Texto Transparente S mbolos o N vel de Amplia o fi Do Setas de Escoamento Fonte 7 Fundo do Mapa Cancelar Ajuda m
9. da organiza o urban stica dos aglomerados populacionais nomeadamente arruamentos e espa os verdes 2 O afastamento entre bocas de rega e lavagem quando necess rias n o deve ser superior a 50 m 3 O di metro nominal m nimo das bocas de rega e lavagem e respectivos ramais de alimenta o de 20 mm fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA INSTITUTO receo Redes de Distribui o rg os Acess rios Decreto Regulamentar n 23 95 Artigo 45 Ventosas As ventosas devem ser localizadas nos pontos altos nomeadamente nos extremos de condutas perif ricas ascendentes e nas condutas de extens o superior a 1 000 m sem servi o de percurso As ventosas que podem ser substitu das por bocas de rega e lavagem desde que seja garantida a sua opera o peri dica t m por finalidade permitir a admiss o e a expuls o de ar nas condutas Numa rede de distribui o a entrada e a sa da do ar efectuada em geral pelos pontos de consumo n o sendo necess rias Ventosas SANEAMENTO mus Projecto 2 Projecto Base duma Rede de distribui o CNICO Aula Pr tica da Semana 9 e Prepara o Pr via Implanta o da rede de distribui o Instalar EPANET nos computadores Descarregar o manual do utilizador do EPANET Aprender a utilizar o EPANET com a ajuda da Visita Guiada do cap tulo introdut rio do Manual e Objectivos da Semana 9 Construir o Mo
10. delo Verificar da necessidade de VRP Dimensionar a Rede de distribui o para o caudal de ponta Verificar para o caudal de Inc ndio
11. e nomeadamente a Nos ramais de liga o b Junto de elementos acess rios ou instala es complementares que possam ter de ser colocados fora de servi o c Ao longo da rede de distribui o por forma a permitir isolar reas com um m ximo de 500 habitantes d Ao longo de condutas da rede de distribui o mas sem servi o de percurso com espa amentos n o superiores a 1 000 m e Nos cruzamentos principais em n mero de tr s f Nos entroncamentos principais em n mero de duas num n com N liga es instalar N 1 v lvulas fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA o Redes de Distribui o rg os Acess rios Decreto Regulamentar n 23 95 Artigo 47 Descargas de fundo l 1 As descargas de fundo destinam se a permitir o esvaziamento de tro os de condutas e de partes de redes de distribui o situados entre v lvulas de seccionamento nomeadamente para proceder a opera es de limpeza desinfec o ou repara o e devem ser instaladas a Nos pontos baixos das condutas b Em pontos interm dios de condutas tendo em aten o a necessidade de limitar o tempo de esvaziamento das condutas e de modo a minimizar o n mero de consumidores prejudicados por eventuais opera es de esvaziamento fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA INSTITUTO SUPERIOR KES Redes de Distribui o rg os Acess rios Decreto Regulamentar n 2
12. r ulico de Redes Nota Recomenda es para o Trabalho Pr tico Procedimento para o c lculo hidr ulico de redes de distribui o 1 afecta o dos consumos dom sticos aos tro os n s do sistema de distribui o de gua 2 localiza o e afecta o a n s de c lculo dos consumos que n o foram incorporados nos consumos dom sticos escolas centros comerciais 3 Executar o EPANET e configurar os valores por defeito Hidr ulica a Unidades de caudal LPS b F rmula de Perda de carga C M c Factor de Consumo Factor de Ponta Instant neo para Q dimensionamento ou 1 0 para verifica o do Q Inc ndio 4 Configurar os valores por defeito Propriedades a Auto comprimento ON b Di metro da tubagem D interior m nimo c Rugosidade da tubagem n 1 Ks Manning Strickler d Guardar valores por defeito para novos projectos fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA muro Dimensionamento Hidr ulico de Redes Nota Recomenda es para o Trabalho Pr tico 5 Entrar no EPANET e importar o ficheiro INP Ficheiro gt Importar gt Rede ficheiro INP 6 Sempre que pretenda introduzir novas tubagens verifique no canto inferior esquerdo se o auto comprimento est ON ou OFF e altere para o valor pretendido em Valores por defeito gt Propriedades 7 Introduzir os dados dos n s carregar em cada n a Cota Cota do Terreno b Consumo base Qm dio do n 8 Introduzir os Elemen
13. r cada di metro comercial de acordo com o regulamento Vm x 0 127D10 4 12 As legendas s o particularmente teis para visualizar resultados nos n s a de press es b cotas piezom tricas fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA mr Dimensionamento Hidr ulico de Redes Nota Recomenda es para o Trabalho Pr tico SUPERI T CNICO 13 S o tamb m particularmente teis para visualizar resultados nos tro os as legendas a de perdas de carga til para ver quais os D preferenciais a alterar na verifica o ao inc ndio recomenda se que se altere os valores que v m por defeito para valores mais consent neos com as unidades que est o a ser utilizadas por exemplo alterar para 1 m km 3 m km 5 m km e 10m km normalmente valores superiores a 10 m km correspondem a velocidades excessivas b de velocidades 14 Proceder iterativamente a novas simula es e efectuar altera es no sistema hidr ulico at a rede estar convenientemente dimensionada nomeadamente a Alterar Di metros comerciais em cada trecho se o problema forem as perdas de carga excessivas ou velocidades excessivas de acordo com o regulamento ou velocidades baixas e o D for maior que o m nimo b Alterar o n vel de gua no reservat rio se o problema for a cota no n vel de gua c Introduzir PRV se houver necessidade de criar v rios andares de press o fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE
14. s correntes em redes de distribui o de gua m V lvulas de seccionamento gt lt m V lvulas de purga ou de descarga l m Hidrantes bocas de inc ndio ou marcos de gua ji m Bocas de rega e de lavagem m Medidores de caudal e contadores domicili rios 5 m Ventosas utiliza o pouco frequente m V lvulas de reten o utiliza o pouco frequente fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA o Redes de Distribui o rg os Acess rios T CNICO Decreto Regulamentar n 23 95 Artigo 40 V lvulas de seccionamento gt lt 1 As v lvulas de seccionamento devem ser instaladas de forma a facilitar a opera o do sistema e minimizar os inconvenientes de eventuais interrup es do abastecimento PSZS 0 35 x 0 35 m CANTONEIRA 7 E i BET O SIMPLES DE 250 kg 015 m NDRICA C TAMPA M VEL E CAIXA GUIA DE HASTE DE PROTEC O AMP NULA P A VALVULA b TI V LVULA 1 ACICO DE AMARRA O EM GET O des IMPLES DE 250 Kg COM DIMENS ES SUFICIENTES PARA ABSORVER OS A IMPULSOS GERADOS EM CASO DE VALVULA FECHADA fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA INSTITUTO o Redes de Distribui o rg os Acess rios Decreto Regulamentar n 23 95 Artigo 40 V lvulas de seccionamento gt lt 2 As v lvulas de seccionamento devem ser devidamente protegidas e facilmente manobr veis e localizar s
15. tos Hidr ulicos em falta n o esquecer de os ligar nomeadamente a RNF Reservat rios Introduzir N vel de gua um RNF um n com determinadas caracter sticas onde deve terminar pelo menos uma conduta b PRV V lvula Redutoras de Press o introduzir dados da PRV uma PRV introduzida em s rie com o tubo e s permite escoamento do n Inicial para o n final o procedimento mais adequado criar um novo n auxiliar no local onde pretende instalar a PRV deve fazer terminar a tubagem nesse n auxiliar e iniciar a PRV nesse mesmo n o par metro de controlo a press o pretendida a jusante fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA mr Dimensionamento Hidr ulico de Redes Nota Recomenda es para o Trabalho Pr tico 9 Executar a simula o e ver o relat rio com os erros da simula o 10 Para ter uma vis o global de determinadas caracter sticas nos n s e nos trechos til utilizar as Legendas com cor por exemplo Introduzir na Janela gt Procura gt Mapa e Ver gt Legendas os valores da Legenda podem ser alteradas para o valor pretendido carregando com bot o do rato direito sobre a legenda 11 Para visualizar os resultados til quando ainda est toda a rede com Dmin a legenda nos tro os a de caudal til quando toda a rede est com Dmin para introduzir novos Di metros em cada tro o utilizando uma tabela auxiliar de EXCEL que tem o caudal m ximo admiss vel po
16. ure Sustaining Valve V de al vio PBV VPCF Pressure Breaker Valve V Perda de Carga Fixa ID da V lvula FCV VRC Flow Control Valve V Reg Caudal N Inicial TCV VB Throttle Control Valve V de Borboleta GPV VG General Purpose Valve V Gen rica Par metro de Controlo e Par metro necess rio para descrever as condi es de opera o da v lvula Diametto Tipo de V lvula Par metro de Controlo Tipo i PRV VRP Press o m ou psi Par metro de Controlo PSW i PSV VA Press o m ou psi Coef Perda de Carga Sing did PBV VPCF Press o m ou psi TC FCV VRC Caudal unidades de caudal GEW TCV VB Coef de Perda Carga Singular adim GPV VG ID da curva de perda de carga Coef de perda de carga singular e Coeficiente de perda de carga singular quando a v lvula est compl Constru o do Modelo mo Resultados SUPERIOR T CNICO e Executar a simula o e Resultados Gr fico S rie temporal Isolinhas Press o para o N 2 e Resultados Tabela tem filtros e exporta o para Excel Gr fico de Isolinhas Cota BEE HE Tabela da Rede N s s 0 00 Horas Consumo Carga Hidr ulica Press o Qualidade ID do N LPS m m N 2 0 00 99 22 37 72 0 00 N 3 99 20 37 30 0 00 018 99 10 36 80 0 00 0 00 99 05 36 45 0 00 0 34 99 05 36 35 0 00 0 00 fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA w Dimensionamento Hid
17. us Notas sobre introdu o de dados e No Autocad o programa DXF2EPA converte polylines em Condutas s extremidades das polylines em n s in cio e fim Portanto come ar as polylines onde pretendemos ter n s e O programa DXF2EPA cria ficheiros NET e n o INP e No tra ado da rede deve se ter em aten o os desn veis topogr ficos De desn veis na zona edificada superiores a 50 m e reservat rio localizado dentro desta zona dividir a rede em duas zonas ou mais independentes interligadas mas cada uma com um nico ponto de alimenta o Na transi o entre zonas colocar V lvulas Redutoras de Press o f g Constru o do Modelo Elementos do modelo do sistema hidr ulico i Componentes f sicos Tra ado N s e Jun es elemento n e Reservat rios de n vel fixo RNF e Reservat rios de n vel vari vel RNV Trechos tro os e Condutas e Bombas e V lvulas 1 Componentes n o f sicos Par metros operacionais do sistema e Curvas e Padr es Temporais e Controlos 111 Solicita es do sistema consumos e caudais Consumos m dios nos n s Padr es de consumo fi Constru o do Modelo Componentes f sicos SUPERIOR raddi Tra ado do sistema e caracter sticas dos elementos e Mostrar a barra de ferramentas se n o vis vel Ver Barra de Ferramentas Mapa Principal e Mapa da esquerda para a direita
18. w SANEAMENTO Aulas 15 e 16 Sum rio AULA 15 REDES DE DISTRIBUI O DE GUA Crit rios para o Dimensionamento Hidr ulico Di metros M nimos Verifica o ao Inc ndio Procedimentos para a constru o do Modelo AULA 16 Procedimentos para o C lculo Hidr ulico rg os e Acess rios fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA INSTITUTO SUPERIOR Redes de Distribui o Dimensionamento Hidr ulico Decreto Regulamentar n 23 95 Artigo 21 Crit rios de velocidade 1 No dimensionamento hidr ulico deve ter se em conta a minimiza o dos custos que deve ser conseguida atrav s de uma combina o criteriosa de di metros observando se as seguintes regras a A velocidade de escoamento para o caudal de ponta no horizonte de projecto n o deve exceder o valor calculado pela express o V 0 127 D94 onde V a velocidade limite m s e D o di metro interno da tubagem mm b A velocidade de escoamento para o caudal de ponta no ano de in cio de explora o do sistema n o deve ser inferior a 0 30 m s e nas condutas onde n o seja poss vel verificar este limite devem prever se dispositivos adequados para descarga peri dica fi SISTEMAS DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUI O DE GUA INSTITUTO Feio Redes de Distribui o Dimensionamento Hidr ulico Decreto Regulamentar n 23 95 Artigo 21 Crit rios de press es c A press o m xima est tica ou de servi
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