INSTALACOES PREDIAIS HIDRAULICAS - Livro I

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Autores: Prof. Tarso Luís Cavazzana
 Prof. Clovis Chiezzi Seriacopi Ferreira
Colaborador: Prof. José Carlos Morilla
Instalações 
Prediais Hidráulicas
Professores conteudistas: Tarso Luís Cavazzana / Clovis Chiezzi Seriacopi Ferreira
Tarso Luís Cavazzana
Natural de Araçatuba, São Paulo, é graduado em Engenharia Civil (2003) e mestre em Engenharia Civil (2006), 
ambos os títulos obtidos pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp – Ilha Solteira). Ministra 
aulas em cursos de Engenharia na UNIP desde 2012, tais como: Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto; Hidráulica 
e Hidrologia; Saneamento Básico; Instalações Prediais; Estruturas e Solos. Atualmente é engenheiro da Prefeitura 
Municipal de Araçatuba e sócio diretor da T.L.C. Engenharia.
Clovis Chiezzi Seriacopi Ferreira
Engenheiro civil pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (1977). Mestre em Arquitetura e Urbanismo 
pela Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (FAU-USP). Fez atualização em Planejamento 
de Programas e Projetos – Modelo e Prática, pela Fundação Getúlio Vargas, com ênfase em planejamento e gestão de 
programas governamentais, tais com instalações de poupatempo e de novas unidades prisionais para o governo 
do Estado de São Paulo, em 2009.
É professor da Universidade Paulista desde 2006, além de permanecer atuando na elaboração de projetos e na 
gestão de projetos complementares e de obras.
© Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta obra pode ser reproduzida ou transmitida por qualquer forma e/ou 
quaisquer meios (eletrônico, incluindo fotocópia e gravação) ou arquivada em qualquer sistema ou banco de dados sem 
permissão escrita da Universidade Paulista.
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
C376i Cavazzana, Tarso Luís.
Instalações Prediais e Hidráulicas / Tarso Luís Cavazzana, Clovis 
Chiezzi Seriacopi Ferreira. – São Paulo: Editora Sol, 2020.
184 p., il.
Nota: este volume está publicado nos Cadernos de Estudos e 
Pesquisas da UNIP, Série Didática, ISSN 1517-9230.
1. Água fria. 2. Água quente. 3. Águas pluviais. I. Ferreira, Clovis 
Chiezzi Seriacopi. II. Título.
CDU 696.1
W506.03 – 20
Prof. Dr. João Carlos Di Genio
Reitor
Prof. Fábio Romeu de Carvalho
Vice-Reitor de Planejamento, Administração e Finanças
Profa. Melânia Dalla Torre
Vice-Reitora de Unidades Universitárias
Prof. Dr. Yugo Okida
Vice-Reitor de Pós-Graduação e Pesquisa
Profa. Dra. Marília Ancona-Lopez
Vice-Reitora de Graduação
Unip Interativa – EaD
Profa. Elisabete Brihy 
Prof. Marcello Vannini
Prof. Dr. Luiz Felipe Scabar
Prof. Ivan Daliberto Frugoli
 Material Didático – EaD
 Comissão editorial: 
 Dra. Angélica L. Carlini (UNIP)
 Dr. Ivan Dias da Motta (CESUMAR)
 Dra. Kátia Mosorov Alonso (UFMT)
 Apoio:
 Profa. Cláudia Regina Baptista – EaD
 Profa. Betisa Malaman – Comissão de Qualificação e Avaliação de Cursos
 Projeto gráfico:
 Prof. Alexandre Ponzetto
 Revisão:
 Vitor Andrade
 Elaine Pires
 Bruna Baldez
 Bruno Barros
Sumário
Instalações Prediais Hidráulicas
APRESENTAÇÃO ......................................................................................................................................................7
INTRODUÇÃO ...........................................................................................................................................................8
Unidade I
1 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA ................................................................................................. 13
2 VAZÃO DE PROJETO E VOLUME DE RESERVA ...................................................................................... 24
2.1 Estimativas de consumo .................................................................................................................... 24
2.2 Volume de reserva e formas de armazenamento.................................................................... 29
2.3 Instalações de recalque ...................................................................................................................... 39
3 PERDAS DE CARGA EM INSTALAÇÕES PREDIAIS ............................................................................... 42
4 LINHAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA FRIA ............................................................................................ 51
4.1 Traçado das linhas de distribuição de água fria ...................................................................... 53
4.2 Definição da vazão máxima em cada segmento da linha de distribuição ................... 62
4.3 Definição do diâmetro mínimo para os segmentos da linha de distribuição .............. 66
4.4 Determinação dos valores de perdas de carga nas linhas de distribuição ................... 70
4.5 Rotinas e planilhas............................................................................................................................... 81
Unidade II
5 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE .......................................................................................... 86
5.1 Tipos de energia utilizados para o aquecimento de água ................................................... 94
6 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ESGOTO .....................................................................................................108
6.1 Definição do traçado da instalação ............................................................................................112
6.2 Dimensionamento: definição das vazões de projeto ...........................................................115
7 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUAS PLUVIAIS ...................................................................................130
7.1 Definição das vazões de projeto ..................................................................................................130
8 INSTALAÇÕES PREDIAIS COMPLEMENTARES .....................................................................................147
8.1 Instalações prediais de prevenção e combate a incêndio .................................................147
8.2 Instalações prediais de gás .............................................................................................................158
7
APRESENTAÇÃO
O principal objetivo desta disciplina é contribuir para que o aluno desenvolva seus conhecimentos e 
sua capacidade para elaborar os projetos das instalações hidráulico-sanitárias, de coleta e condução de 
águas pluviais e de prevenção e combate a incêndios, que são necessárias para qualquer tipo de edificação, 
desde a mais simples das residências até o mais complexo condomínio destinado a múltiplos propósitos.
Com o intuito de cumprir esse objetivo, serão destacados os conceitos, os princípios básicos, as leis e 
as fórmulas que devem reger a concepção, o traçado, a definição, o dimensionamento e o detalhamento 
das instalações empregadas em edificações mais comuns no âmbito da construção civil.
As normas técnicas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), que regulamentam a 
elaboração do projeto e a execução dessas instalações, bem como as recomendações específicas de 
concessionárias de prestação de serviços públicos serão mencionadas sempre que necessário, seja para 
o devido esclarecimento de especificações, seja para o conhecimento da correta terminologia técnica. 
Muito embora este livro-texto não tenha a pretensão de esgotar o assunto, é conveniente lembrar que 
o cumprimento das normas e das especificações pertinentes sempre deve ser integral e absoluto.
O projeto das instalações hidráulico-sanitárias prediais, de sua concepção até o seu detalhamento, 
deve estar totalmente integrado com todo o processo de realização do empreendimento – a partir da 
elaboração do projeto arquitetônico até a conclusão de todos os demais projetos complementares.
Assim, em face da complexidade das edificações atuais, a clássica divisão de trabalhos, que 
era utilizada para a elaboração dos projetos, constituída de etapas paralelas, consecutivase quase 
independentes, esquematicamente representada na figura a seguir, já não faz sentido, muito embora 
esse procedimento ainda ocorra com certa frequência.
1 2 3 5 6
4
Início Final
Projeto 
arquitetônico
Projeto 
pré-executivo
Projeto 
executivo
Projeto 
fundações
Projeto 
estrutura
Projeto 
hidráulico sanitário
Projeto 
elétrico
Projeto 
combate a incêndio
Projeto 
telecomunicação e TI
Projeto 
climatização
Figura 1 – Rede CPM (Critical Path Metod – caminho crítico) para elaboração do projeto executivo de um edifício
Atualmente, a elaboração de todos os projetos, principal e complementares, deve constituir um 
processo único, integrado, interativo e cíclico. Cada definição, em qualquer um dos projetos, pode afetar 
os demais. Assim, é necessário que o conhecimento de eventuais interferências circule, ou seja, torne-se 
uma retroalimentação para todos os outros.
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Graças à tecnologia da informação, hoje é possível que essa retroalimentação ocorra em tempo real, 
evitando que alguma interferência entre instalações e estrutura tenha que ser solucionada durante a 
execução da obra.
Nesse contexto, nunca é demais lembrar que a solução de toda e qualquer interferência, mesmo 
aquelas que eventualmente só sejam percebidas no decorrer da obra, sempre deve ser conduzida pelo 
autor do projeto principal, no caso de instalações prediais, o autor do projeto arquitetônico.
INTRODUÇÃO
Todos os projetos de engenharia que envolvem a hidráulica têm como ponto de partida a definição 
de um valor de vazão, em geral denominado vazão de projeto.
A elaboração do projeto executivo de uma estrada, por exemplo, inclui projetos de drenagem, visando 
tanto à segurança na pista quanto à proteção de encostas e de aterros resultantes de terraplenagem. 
Para tanto, é necessário o levantamento prévio dos valores das prováveis máximas vazões de águas 
pluviais, devidas aos prováveis máximos valores de intensidade das precipitações que podem ocorrer 
nas respectivas regiões das obras.
A concepção de uma usina hidroelétrica também requer um estudo prévio do regime de vazões do 
rio, na seção transversal onde ela será construída, mais profundo e com precisão ainda maior do que 
para outros tipos de obras.
Esse estudo é indispensável, em primeiro lugar, para definir a capacidade instalada da futura 
hidroelétrica. A quantidade de energia elétrica gerada por uma turbina será apenas uma parte da parcela 
de energia cinética da água escoando através dela, ou seja, depende diretamente da quantidade de água 
que passará pela seção da barragem, por unidade de tempo. Portanto, deve-se prever o valor mínimo da 
vazão com que se poderá contar, de maneira firme, ao longo de todos os dias do ano, durante todos os 
anos, sobretudo nos períodos de maior estiagem.
Da mesma forma, é necessário prever o valor da máxima vazão que poderá ocorrer ao longo dos 
anos, nos períodos das maiores cheias prováveis, para poder dimensionar, com a devida segurança, 
os canais vertedores e a bacia de dissipação de energia, por onde escoará o excedente de vazão, 
ou seja, as águas não utilizadas na geração de energia, quando o reservatório já estiver com seu 
volume máximo.
O dado fundamental para os projetos de instalações prediais hidráulicas, bem como para os projetos de 
saneamento básico, tratamento de águas e de esgotos, também é o valor da vazão de projeto. Nesse caso, 
o valor da vazão corresponde à quantidade de água que será utilizada pela população a ser atendida, por 
alguma unidade de tempo, habitualmente expressa em litros por dia.
No caso específico das instalações prediais hidráulicas, o dimensionamento de cada componente 
e de cada segmento de tubulação deve ser realizado a partir do valor da vazão que deve escoar por 
esse segmento ou componente, seja um tubo, um reservatório, uma bomba ou um aparelho de uso. 
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É indispensável lembrar com clareza o significado de vazão, isto é, o volume que escoa por certa seção 
transversal de um conduto, por unidade de tempo, expresso por:
Vaz o Q
V
t
ã
Volume (V)
tempo (t)
 ou seja, Q =( ) ,=
O ponto de partida do projeto, via de regra, é a previsão do volume de água que será utilizado na 
edificação por dia. Essa previsão é definida considerando sua provável população média, estimada a 
partir de índices observados em edificações similares e dos hábitos de consumo em atividades também 
similares às atividades a que o edifício se destina.
Esse valor de vazão, ou seja, de volume a ser utilizado por dia, norteará tanto o projeto de 
armazenamento e distribuição de água tratada, quente ou fria, para os diversos pontos de utilização, 
tais como torneiras, chuveiros e vasos sanitários, quanto o projeto de coleta e condução dos esgotos 
produzidos nesses mesmos pontos de utilização.
Com relação ao projeto de coleta e condução das águas pluviais, o valor da vazão de projeto será 
estimado a partir dos valores de máximas intensidades de precipitações previstas para a região e da área 
de contribuição do edifício.
Para o projeto de prevenção e combate a incêndio, os valores da vazão de projeto e do volume de 
reserva devem ser definidos com base em normas específicas, fixadas para cada tipo de ocupação e 
de atividades a serem exercidas no edifício.
Trata-se de uma área bastante especializada e de tal importância que, na verdade, não deveria ser 
tratada apenas como um capítulo a mais dentro das demais instalações prediais. Serão tratadas aqui as 
instalações correspondentes às atividades mais básicas.
O dimensionamento, em todos os casos, consiste basicamente em definir a tubulação necessária 
para conduzir o escoamento dentro de limites recomendados por normas ou especificações técnicas.
O valor da vazão instantânea, isto é, aquela que de fato estará ocorrendo a cada instante em cada 
seção transversal da tubulação, determina a relação entre o valor da área (A) da seção ocupada pelo 
escoamento e o valor da velocidade média (v) desse escoamento, na mesma seção, de acordo com o 
princípio da continuidade, cuja equação é expressa por:
Vazão (Q) = Área (A) x velocidade (v), ou seja, Q = A x v
Contudo, as relações entre os valores de área da seção transversal do conduto, ocupada pelo 
escoamento, e os valores da velocidade média do escoamento em cada seção são determinados pelo tipo 
de escoamento, livre ou forçado, que ocorre em cada instalação.
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Em condutos livres, sujeitos apenas à pressão atmosférica, a área ocupada tem liberdade para 
aumentar ou diminuir, enquanto a velocidade pouco varia. Assim, para vazões variáveis, quase que 
somente o valor da área se modifica.
Em condutos forçados, sempre sujeitos à pressão interna superior à atmosférica, o conduto é 
obrigatoriamente fechado, o escoamento ocupa toda a área disponível, em cada seção transversal, 
e apenas a velocidade pode variar em função das variações de vazão.
Em instalações hidráulicas prediais ocorrem os dois tipos de escoamento, em parte ilustrados na 
figura a seguir.
Condutos forçados
pinterna > patm
Condutos livres
pinterna = patm
Figura 2 – Distribuição de água tratada e coleta de águas servidas
Para as instalações de recalque, de distribuição de água fria, água quente e para combate a incêndio, 
o escoamento será em condutos forçados, representados na figura com cor azul.
Para as instalações de esgoto e de águas pluviais, o escoamento será em condutos livres, representados 
em amarelo.
A definição da tubulação para cada segmento das instalações em condutos forçados consiste em 
selecionar, dentre os tubos disponíveis no mercado, aqueles cuja área da seção transversal (A) permita o 
escoamento da vazão de projeto (Q) com valores de velocidade média (v) e de pressão (p), ou de carga 
de pressão (h), dentro dos limites estabelecidos por norma.
De acordo com a equação da continuidade,
Q = A x v = , onde A = x R e R =2� v
Q
A
D
�
2
11
Já a definição da tubulação para cada segmento das instalações em condutos livres consiste em 
selecionar, dentre os tubos disponíveisno mercado, aqueles cuja área da seção transversal (A) permita o 
escoamento da vazão de projeto (Q), com a velocidade (v) imposta pelas condições da instalação.
O valor da máxima vazão que pode escoar por um conduto livre, sem que ocorra transbordamento, 
ou sua alteração para conduto forçado, denominado capacidade hidráulica do conduto, depende 
diretamente da velocidade média do escoamento na sua seção transversal.
Em cada segmento da instalação, o valor da velocidade depende, basicamente, de sua declividade, 
do atrito entre o líquido e as paredes do conduto e da relação entre o valor da quantidade de líquido 
escoando e o valor de parcela desse líquido que sofre diretamente o atrito, denominada raio hidráulico 
da seção transversal.
Assim, o dimensionamento de cada segmento da instalação consiste em comparar o valor da 
capacidade hidráulica do conduto selecionado com o valor da vazão de projeto prevista para o segmento, 
de forma que
Capacidade hidráulica ≥ Vazão de projeto
Com relação às instalações de gás, com mais razão ainda, o projeto deverá atender rigorosamente 
tanto as normas técnicas da ABNT quanto às normas de segurança e especificações da concessionária, 
para os casos de abastecimento de gás natural, por rede pública, ou das distribuidoras, para os casos de 
gás liquefeito de petróleo (GLP), fornecido aos domicílios em bujões.
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INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Unidade I
1 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
Um projeto de instalação predial para abastecimento de água fria consiste, basicamente, em manter 
água disponível em todos os pontos de utilização, isto é, em torneiras, vasos sanitários e chuveiros, com 
quantidade e pressão adequadas aos respectivos propósitos.
Trata-se, portanto, de escoamento em condutos forçados, ou seja, em condutos fechados e com 
pressão interna superior à pressão atmosférica.
A pressão interna, em cada ponto de utilização, pode ser devida tanto ao reservatório da própria 
rede pública, destacado em vermelho na imagem a seguir, quanto a um reservatório particular, exclusivo 
para a edificação, instalado no seu ponto mais elevado, como o destacado em azul.
Figura 3 – Reservatórios, particular e público, que proporcionam 
pressão interna em cada ponto de utilização
O reservatório particular, em geral instalado no local mais elevado da edificação, denominado 
reservatório superior, constitui o sistema mais utilizado no Brasil, basicamente por dois motivos fáceis 
de compreender.
O primeiro é a possibilidade de garantir o abastecimento por mais tempo, em caso de eventuais 
faltas d’água na rede pública. Esses reservatórios costumam ser dimensionados para conter um volume 
equivalente ao valor do consumo diário previsto para a edificação. Contudo, também podem ter 
capacidade maior, caso seja hábito o suprimento na região falhar por mais dias consecutivos.
O segundo motivo para a adoção desse sistema, com reservatório particular, é que ele proporciona 
níveis de pressão mais equilibrados nos pontos de utilização, por meios naturais, ou seja, apenas 
14
Unidade I
por ação da força de gravidade, dispensando pressurizadores e, assim, proporcionando economia de 
energia elétrica.
O abastecimento domiciliar direto da rede pública, sem reservatório particular, esquematicamente 
representado na figura a seguir, é possível sempre que o valor mínimo da pressão, ou carga de pressão 
(Hdisponível), garantido pela concessionária no ponto de tomada, é suficiente para manter todos os pontos 
de utilização sob pressão interna adequada.
∆h (mca) 
Hdisponível (mca)
Rede pública
Figura 4 – Abastecimento predial direto da rede pública de água tratada
Convém lembrar que em todo escoamento ocorrem perdas de carga, localizadas e distribuídas, ao 
longo da tubulação, e que, tanto as cargas quanto as perdas de carga podem ser medidas em metros, ou 
seja, em metros de coluna de água (mca).
Para que o valor da pressão interna no ponto de utilização mais desfavorável seja adequado, é 
necessário que a diferença de carga (∆h) entre o valor da carga disponível (Hdisponível) e o valor da carga 
potencial nesse ponto seja suficientemente superior à soma de todas as perdas de carga entre a rede e 
esse ponto.
O valor das perdas de carga depende da velocidade do escoamento, que, por sua vez, depende da 
vazão e do diâmetro e do comprimento da tubulação. Sendo assim, o cálculo das perdas de carga será 
visto mais adiante, após a definição e o detalhamento da instalação. Por ora, é importante apenas ter 
em mente esses conceitos fundamentais.
Além das variações habituais da carga disponível na rede pública, que afetam o valor da pressão em 
todos os pontos de utilização, esse tipo de suprimento direto está sujeito a desabastecimento imediato 
em caso de falhas na rede.
O sistema mais utilizado no nosso país, mesmo havendo carga disponível, é o sistema de abastecimento 
indireto, esquematicamente representado na figura a seguir, em que a água tratada é conduzida da rede 
pública para um reservatório particular e, a partir daí, é distribuída para os pontos de utilização.
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INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Rede pública
Hdisponível (mca) 
∆h (mca)
Figura 5 – Abastecimento predial indireto – da rede pública para um reservatório particular
Além de contar com uma reserva para eventuais falhas de abastecimento na rede pública, 
habitualmente dimensionada para um dia de consumo, pelo menos, as cargas nos pontos de utilização 
são definidas pelo nível d’água do reservatório.
Assim, as variações de pressão nos pontos de utilização serão devidas apenas às variações entre o 
nível máximo e o nível mínimo do reservatório, que só ocorre quando a reserva estiver acabando.
Nesse sentido, é importante lembrar que, de acordo com as leis de Stevin e de Pascal, a pressão em 
cada ponto no interior de um líquido em repouso é exercida igualmente em todas as direções e o seu 
valor é igual ao valor do seu peso específico (γ) multiplicado pelo valor da profundidade (z) do ponto em 
relação à superfície livre do líquido, como ilustra esquematicamente a figura a seguir.
N.A.
Z1
Z2
Z3
p1 = γ.z1
p2 = γ.z2 p3 = γ.z3
Figura 6 – Pressão em pontos genéricos no interior de um líquido em repouso
Observando a figura anterior, é possível verificar que quanto mais baixo for instalado o reservatório, 
menor será o valor da pressão interna nos pontos de utilização.
16
Unidade I
Considerando que o valor da carga cinética, em um ponto qualquer da água em movimento, 
equivale ao valor da carga hidrostática menos a soma das perdas de carga na tubulação, pode ocorrer 
insuficiência de carga em determinados pontos.
Como o chuveiro costuma ser o ponto de utilização mais desfavorável de uma instalação doméstica, 
é nele que, em primeiro lugar, as insuficiências de pressão costumam ser percebidas.
A manifestação mais conhecida é pouca quantidade de água, com temperatura elevada e frequente 
queima de resistências, em chuveiros elétricos.
A solução pode ser obtida com a elevação do reservatório, aumentando a carga estática disponível; 
por um lado, tornar mais direto e mais curto o percurso do reservatório ao chuveiro, com tubulação de 
maior diâmetro, causando a redução da velocidade e, consequentemente, da soma das perdas de carga; 
por outro lado, ou ainda melhor, uma combinação de todas essas coisas.
Exemplo de aplicação
As tubulações de abastecimento do reservatório e de distribuição de água tratada para os aparelhos 
de utilização de uma residência são representadas, em corte esquemático, na figura a seguir. Considere 
as informações destacadas.
I – A rede pública foi localizada 60 centímetros abaixo do nível em que ficará o pavimento térreo da 
casa, e o valor mínimo da sua carga disponível é cerca de 16 mca.
II – O ponto de saída para o chuveiro será instalado 2 metros acima do piso do banheiro, e o do 
tanque, 1,10 metro acima do piso da cozinha.
0,80 m
0,60 m
2,80 m
2,80 m
1,10 m
0,90 m
Rede pública
Figura 7 – Corte esquemático da instalação hidráulica deágua fria de uma residência
Com base nessas informações e assumindo o valor do peso específico da água como γ = 10kN/m2, 
determinar:
17
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
A) O valor máximo a que pode chegar o total das perdas de carga, localizadas e distribuídas, na linha 
de alimentação, para que seja possível fazer o abastecimento do reservatório direto da rede pública.
B) Os valores da carga e da pressão hidrostáticas no ponto de saída para o chuveiro.
C) Os valores da carga e da pressão hidrostáticas no ponto de saída para a torneira do tanque.
Solução
A) O valor total das perdas de carga, localizadas e distribuídas, não pode ser igual nem maior do que 
a diferença entre o valor da carga disponível na rede pública e o valor do desnível entre a entrada do 
reservatório e o ponto de tomada d’água nessa rede.
Considerando a figura e os dados, verifica-se que o valor do desnível entre a entrada do reservatório 
e o ponto de tomada d’água na rede será
∆z = 0,80 m + 0,60 m + 2,80 m + 2,80 m + 0,60 m = 7,60 m
Como o valor da carga disponível no ponto de tomada d’água na rede pública é H = 16 mca, o valor 
do saldo de carga que pode ser perdido na linha de alimentação será
hf <∆z = Hdisponível - ∆z = 16 mca – 7,60 mca = 8,40 mca
B) O valor da carga de pressão hidrostática é igual ao valor do desnível entre o ponto de utilização 
considerado e a superfície livre da água no reservatório.
hchuveiro = 0,80 m + 0,60 m + 2,80 m – 2 m = 2,20 m = 2,20 mca
O valor da pressão hidrostática é igual ao valor do peso específico (γ) da água multiplicado pelo valor 
do desnível entre o ponto de utilização considerado e a superfície livre da água no reservatório.
pchuveiro = γágua x ∆zchuveiro = 10 KN/m
3 x 2,20 m = 22,0 KN/m2
C) O valor da carga de pressão hidrostática é igual ao valor do desnível entre o ponto de utilização 
considerado e a superfície livre da água no reservatório.
htanque = 0,80 m + 0,60 m + 2,80 m + 2,80 m – 1,10 m = 5,90 m = 5,90 mca
O valor da pressão hidrostática é igual ao valor do peso específico (γ) da água multiplicado pelo valor 
do desnível entre o ponto de utilização considerado e a superfície livre da água no reservatório.
ptanque = γágua x ∆ztanque = 10 KN/m
3 x 5,90 m = 59,0 KN/m2
 
18
Unidade I
Para o abastecimento direto da rede pública até um reservatório particular, como o representado 
esquematicamente na figura a seguir, o raciocínio é o mesmo.
É necessário que a diferença de nível (∆z) entre a entrada do reservatório e o ponto de tomada 
d’água na rede, somada ao total das perdas de carga (hf) nessa tubulação, seja inferior à carga disponível 
naquele ponto da rede.
∆h> hf (mca)
∆z (m)
Hdisponível (mca)
Rede pública
Figura 8 – Abastecimento do reservatório predial particular – direto da rede pública
 Lembrete
A pressão num ponto qualquer no interior de um líquido em repouso é 
igual em todas as direções e o seu valor é igual ao valor do peso específico (γ) 
do líquido multiplicado pelo valor da profundidade (z) do ponto.
Sempre que a pressão, ou a carga de pressão, no ponto de tomada d’água na rede pública não 
for suficiente para abastecer diretamente o reservatório superior, como é o caso de prédios altos, 
será necessário utilizar um reservatório para receber o suprimento direto, geralmente denominado 
reservatório inferior.
A maior parte da reserva de água ficará armazenada nesse reservatório inferior. O reservatório 
superior é utilizado para proporcionar carga de pressão para a água a ser distribuída para os pontos 
de utilização.
19
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
O reabastecimento é realizado periodicamente, conforme o consumo, por meio de uma instalação 
de recalque, com bombas que conduzem a água do reservatório inferior para o superior, como ilustrado 
na figura a seguir.
Reservatório 
superior
Reservatório 
inferiorMotobomba
Hdisponível (mca)
Rede pública
Figura 9 – Reservatórios, inferior e superior, e instalação de recalque empregados em prédios altos
O dimensionamento das instalações de recalque também é realizado com base na diferença entre os 
níveis dos reservatórios. É importante salientar que o nível mais alto é a entrada do reservatório superior, 
situada próximo ao seu topo, enquanto o nível mais baixo se situa próximo ao fundo do reservatório inferior.
20
Unidade I
A diferença entre esses níveis representa a parcela de carga potencial que deve ser fornecida à água 
para que ela suba. Porém, ao longo do percurso, haverá perda de carga. A soma da carga potencial com 
a soma das perdas de carga é a carga manométrica total que a bomba de recalque fornecer à água.
A parcela de carga potencial é dimensionada diretamente, com base apenas nas dimensões verticais 
da edificação, conforme figura a seguir. Já o dimensionamento das perdas de carga depende do 
comprimento do percurso, das válvulas e conexões utilizadas, do diâmetro da tubulação e, sobretudo, 
do valor da vazão recalcada.
Reservatório 
superior
Reservatório 
inferior
heRS
htipo
htipo
htipo
Co
lu
na
 d
e 
di
st
rib
ui
çã
o
Re
ca
lq
ue
Motobomba
Rede pública
RN = 0,00
htérreo
hestac
hestac
hestac
Figura 10 – Corte esquemático de um prédio com representação de suas dimensões verticais
O reservatório inferior pode ser instalado em qualquer ponto da edificação, desde que o seu 
abastecimento possa ser feito diretamente da rede pública.
Em geral esse reservatório é instalado diretamente sobre o solo, no andar mais baixo do edifício. 
Esse costume, no entanto, não tem qualquer motivo de caráter hidráulico. Pelo contrário, do ponto de 
vista da hidráulica, o reservatório inferior deveria se situar no ponto mais elevado que ainda pudesse 
ser abastecido direto da rede pública. Assim, tanto a carga potencial quanto o total das perdas de carga 
poderiam ser minimizados.
21
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
A razão principal, via de regra, é a separação do reservatório do restante da estrutura. O peso do 
reservatório somado ao peso da água nele contida é bastante elevado e desproporcional ao restante das 
cargas presentes nas edificações mais usuais. Por outro lado, todo esse peso pode ser distribuído pela 
área da base do próprio reservatório, fazendo com que a tensão aplicada no terreno assuma valores 
facilmente suportáveis por grande parte dos solos habitualmente encontrados, sem sobrecarregar 
desnecessariamente as fundações do edifício.
 Observação
A necessidade de utilizar reservatório inferior e instalação de recalque 
não depende propriamente da quantidade de andares ou da altura do 
prédio, mas sim da diferença entre a carga potencial na entrada de água no 
reservatório superior e a carga disponível no ponto de tomada d’água 
na rede pública.
É importante verificar a possibilidade de evitar tais unidades, antes de 
iniciar o dimensionamento, pois elas significam elevados custos iniciais, 
relativos à sua construção e aos equipamentos, bem como custos mensais 
contínuos, ao longo da vida útil da edificação, devidos à manutenção e, 
sobretudo, ao consumo de energia.
Exemplo de aplicação
Um pequeno edifício residencial, de quatro andares, será construído num terreno em declive em 
relação à rua, cujo perfil é representado esquematicamente na figura a seguir.
Nesse local, a rede pública de abastecimento de água potável apresenta uma carga de pressão 
mínima de 16 mca e, no ponto da ligação para o prédio, se situa 50 centímetros abaixo da referência de 
nível (RN = 0,00).
Um traçado preliminar da linha de abastecimento do reservatório permite estimar que a tubulação 
linear terá cerca de 27 metros de comprimento e, também, estimar valores da soma dos comprimentos 
equivalentes (LEquiv) das válvulas e conexões necessárias, para diferentes diâmetros, apresentados a seguir:
• para diâmetro de 20 mm (3/4”), Lequivalente = 10,5 m
• para diâmetro de 25 mm (1”), Lequivalente = 13,5 m
• para diâmetro de 32 mm (1¼ ”), Lequivalente = 17,8 m
22
Unidade I
– 1,40
RN = 0,00 
Rede pública
10
,8
0 
m
3,
00
 m
Figura 11– Perfil esquemático da linha de alimentação do reservatório desse prédio
Com base em estimativa da vazão correspondente ao consumo diário, foram estimados os valores de 
perda de carga unitária (J), isto é, por metro de tubulação, apresentados a seguir:
• para diâmetro de 20 mm, J = 0,084 mca/m
• para diâmetro de 25 mm, J = 0,075 mca/m
• para diâmetro de 32 mm, J = 0,062 mca/m
Considerando essas informações, deve-se verificar a possibilidade de esse reservatório ser abastecido 
diretamente da rede pública, sem necessidade de reservatório inferior e de bombas de recalque.
Solução
Para que o abastecimento desse reservatório direto da rede pública sempre seja possível, ou seja, para 
que a água escoando pela tubulação de alimentação suba até a entrada do reservatório, é necessário que 
a carga mínima disponível no ponto de tomada na rede seja suficiente para vencer a diferença de carga 
potencial (∆z) entre os dois pontos e, também, para compensar as perdas de carga (hf) no escoamento.
Em relação à referência de nível (RN = 0,00) indicada, a cota de nível da entrada do reservatório será
Zreserv = – 1,40 m + 10,80 m + 3,00 m = + 12,40 m
A cota de nível do ponto de tomada na rede pública é
Zreserv = – 0,50 m
23
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Então, o valor da diferença de carga potencial (∆z) entre os dois pontos será
∆z = 12,40 m – (– 0,50 m) + 12,90 m
Considerando que a carga mínima disponível na rede é Hdisp. = 16 mca, o valor da sobra de carga (∆h) 
para compensar as perdas na linha será cerca de
∆h = Hdisp – ∆z = 16 mca – 12,9 mca = 3,1 mca
Lembrando que o valor das perdas de carga (hf) num escoamento em conduto forçado pode ser 
obtido multiplicando-se o valor do comprimento total da tubulação, linear mais equivalentes, pelo 
valor da perda de carga por metro de tubo, e é possível determinar esse valor para cada diâmetro de 
tubo escolhido.
Para tubulação com diâmetro de 20 milímetros, o abastecimento direto não seria possível:
Ltotal = Llinear + Lequivalente = 27 m + 10,5 m = 37,5 m
hf = Ltotal x J = 37,5 m x 0,084 mca/m = 3,15 mca <∆h
Para tubulação com diâmetro de 25 mm:
Ltotal = Llinear + Lequivalente = 27 m + 13,5 m = 40,5 m
hf = Ltotal x J = 40,5 m x 0,075 mca/m = 3,04 mca ≅ ∆h
Contar com o abastecimento direto seria arriscado, pois os valores das perdas estão muito próximos 
do saldo disponível.
Para tubulação com diâmetro de 32 milímetros, o abastecimento direto seria possível:
Ltotal = Llinear + Lequivalente = 27 m + 17,8 m = 44,8 m
hf = Ltotal x J = 44,8 m x 0,062 mca/m = 2,78 mca> ∆h
 
Existem também os sistemas hidropneumáticos de distribuição de água para os pontos de utilização, 
que dispensam a necessidade do reservatório superior.
A pressão adequada nos aparelhos de utilização é garantida pela inclusão de um pressurizador entre 
o reservatório inferior e a rede de distribuição.
24
Unidade I
A redução no custo inicial, representada pela ausência do reservatório superior, não é significativa 
para as instalações prediais mais usuais, pois além do custo inicial do equipamento, esse sistema implica 
custos permanentes do consumo de energia elétrica e de manutenção periódica.
Muito embora todas essas considerações sejam apenas conceituais, baseadas em princípios, estudos 
preliminares e estimativas, elas são fundamentais para dar início à elaboração de um bom projeto.
A simples utilização de rotinas de cálculo, tabelas, planilhas e até mesmo de softwares para o 
dimensionamento não garantem uma instalação predial hidráulica adequada aos usuários se não forem 
precedidas pelas considerações, definições e concepções mais adequadas a cada caso.
A partir das considerações e definições preliminares, o primeiro passo para a elaboração de um 
projeto hidráulico é a determinação da vazão de projeto, que no caso de instalações prediais hidráulicas 
de água tratada corresponde ao volume de água necessário por dia para a edificação.
2 VAZÃO DE PROJETO E VOLUME DE RESERVA
2.1 Estimativas de consumo
O valor da vazão de projeto para instalações de distribuição de água fria em uma edificação, 
denominado consumo diário (Cd), é definido com base na quantidade de usuários previstos para esse 
prédio, usualmente denominada população (P), e o consumo estimado para cada pessoa, a cada dia, 
nesse tipo de edificação, em geral é denominado consumo diário per capita ou por pessoa (Cp).
O valor do consumo diário (Cd) será obtido pela expressão
Cd = P x Cp
A previsão de consumo diário per capita (Cp) é estimada com base em índices médios de consumo em 
edifícios já existentes, com características e atividades similares, encontrados em tabelas consagradas 
pelo uso, como a tabela a seguir.
Tabela 1 – Estimativa de consumo diário de água (por pessoa ou per capita)
Natureza Consumo por pessoa
Casas populares ou rurais 120 litros/dia
Residências 150 litros/dia 
Residências de luxo 300 litros/dia
Apartamentos 200 litros/dia 
Asilos ou orfanatos 150 litros/dia
Creches – prédios públicos 50 litros/dia 
Escolas estaduais 1º e 2º grau 25 litros/aluno/dia
Escolas semi-internatos 100 litros/aluno/dia 
25
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Natureza Consumo por pessoa
Escolas internatos 150 litros/aluno/dia
Prédios públicos, comerciais e de escritórios 50 litros/dia
Hospitais (sem lavanderia) 500 litros/leito/dia
Hospitais (com lavanderia) 750 litros/leito/dia 
Hotéis (sem cozinha e sem lavanderia) 120 litros/hóspede/dia 
Hotéis (com cozinha e lavanderia) 300 litros/hóspede/dia
Prédios com alojamentos provisórios, cozinha e lavanderia 120 litros/dia 
Mercados 5 litros/m2/dia
Cinemas e teatros 2 litros/lugar/dia 
Restaurantes e similares 25 litros/refeição/dia 
Lavanderias 30 litros/kg de roupa seca 
Adaptada de: Macintyre (1988).
Considerando que os índices de consumo médio são variáveis, de acordo com a região, o clima, os hábitos 
e até o nível sociocultural da população, tais tabelas devem ser empregadas com os devidos cuidados.
A previsão da população (P) para a edificação é estimada com base em índices médios de ocupação 
em edifícios com características e atividades similares, que também podem ser encontrados em tabelas 
como as apresentadas a seguir.
Tabela 2 – Estimativa de ocupação conforme a natureza do local
Tipo de edifício População (P)
Escritórios 1 pessoa a cada 9 m2
Lojas 1 pessoa a cada 3 m2
Hotéis 1 pessoa a cada 15 m2
Hospitais 1 pessoa a cada 15 m2
Apartamentos ou casas
P = 2 x Nd + Ne ou 5 pessoas por residência
Nd = quantidade de dormitórios
Ne = quantidade de dormitórios de serviço 
Fonte: Ilha e Gonçalves (1994).
Tabela 3 – Estimativa de população do prédio
Tipo de edifício População (P)
Bancos 1 pessoa a cada 5 m2
Escritórios 1 pessoa a cada 6 m2
Lojas – pavimentos térreos 1 pessoa a cada 2,5 m2
Lojas – pavimentos superiores 1 pessoa a cada 5 m2
Museus e bibliotecas 1 pessoa a cada 5,5 m2
26
Unidade I
Tipo de edifício População (P)
Salas de hotéis 1 pessoa a cada 5,5 m2
Restaurantes 1 pessoa a cada 1,4 m2
Salas de operação (hospital) 8 pessoas
Teatros, cinemas e auditórios 1 cadeira a cada 0,7 m2
Adaptada de: Creder (2006).
Nesse caso, considerando as contínuas transformações nas formas e tempos de usos nas edificações, 
ainda com mais razão, tais tabelas devem ser empregadas com o devido cuidado e eventuais 
adaptações, sobretudo em relação a ocupações nelas não previstas.
Para escritórios, por exemplo, a tabela estimativa de ocupação conforme a natureza do local 
recomenda considerar uma área de 9 m2 ocupada por pessoa. Já a última tabela recomenda 6 m2 por 
pessoa, o que resulta numa população 50% mais elevada para o mesmo prédio.
Observados diversos escritórios atuais, destinados a atender ou a captar clientes por telefone, 
genericamente denominados call centers, verifica-se que a sua ocupação é significativamente maior do 
que a recomendada em ambas as tabelas. Em tais instalações é bem possível que a área média ocupada 
por cada pessoa, incluindo as áreas de circulação, seja pouco maiordo que 2 m2.
Outro exemplo, não menos relevante, é representado pelas denominadas praças de alimentação, hoje 
encontradas em praticamente todos os centros comerciais, sobretudo nos médios e nos grandes centros 
urbanos. Nesses locais são instalados os mais diversos tipos de restaurantes, desde os mais tradicionais, à 
la carte, em que cada refeição é preparada de acordo com a solicitação do cliente e servida na mesa por 
um garçom; as lanchonetes que servem sanduíches semiprontos; e restaurantes que mantêm diversos 
tipos de comidas dispostas em um grande bufê, para que o próprio cliente se sirva à vontade e vá comer 
em alguma disponível.
Para restaurantes e similares, a primeira tabela deste livro-texto indica um consumo diário de 
25 litros por refeição servida. A última tabela destaca uma ocupação média de 1,4 m2 por pessoa.
Em primeiro lugar, não é possível estimar a quantidade de refeições sem saber quantas vezes por dia 
o mesmo lugar será ocupado por diferentes clientes. Quando se trata de um estabelecimento único e 
específico, a melhor informação pode ser dada pelo próprio dono, ou seja, em seu plano de negócio ele 
já fez uma previsão do potencial para o novo estabelecimento. Quando se trata de um novo local, com 
múltiplos propósitos, como é o caso de uma praça de alimentação, os diferentes estabelecimentos e seus 
proprietários não estão definidos antes da elaboração do projeto hidráulico.
Por outro lado, é evidente que o volume de água necessário para preparar uma refeição à la carte e 
para lavar panelas, pratos e talheres é bastante diferente do volume exigido para servir um sanduíche 
semipronto em uma embalagem de papelão, que será descartada após o uso.
27
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Ainda que os diversos estabelecimentos já estivessem definidos, é fácil verificar que, na prática, parte 
dos novos restaurantes e similares encerram suas atividades algum tempo depois de abrirem. Estando 
em uma praça de alimentação, eles darão lugar a outro restaurante ou similar, cujo tipo e respectivo 
consumo de água pode não ser tão similar ao do anterior.
Em casos assim, é possível que os dados mais confiáveis sejam oferecidos pelo próprio plano 
de negócios do empreendimento, que, em geral, faz suas projeções de potencial com base em 
empreendimentos similares já em funcionamento. De qualquer forma, não é uma tarefa fácil acertar 
completamente os valores dessas estimativas de consumo diário.
Exemplo de aplicação
Um conjunto residencial, constituído de 15 prédios de 4 andares, com 6 apartamentos de 
2 dormitórios por andar, e 8 prédios de 4 andares, com 4 apartamentos de 3 dormitórios por andar, serão 
semelhantes ao representado na figura a seguir.
– 2,34
RN = 0,00
Rede pública
Figura 12 – Perfil esquemático dos prédios
Determinar os valores do consumo de água tratada previstos para cada tipo de prédio, bem como 
para todo o conjunto habitacional.
Solução
O valor da previsão de consumo diário (Cd) é obtido pela expressão
Cd = P x Cp
O valor do consumo diário por pessoa, morando em apartamentos, de acordo com a primeira tabela 
deste livro-texto, é estimado em
Cp = 200 litros
28
Unidade I
A população (P) prevista para cada tipo de prédio, de acordo com a segunda tabela, pode ser estimada 
supondo 2 pessoas por dormitório ou 5 pessoas por unidade habitacional.
Para apartamentos com 2 dormitórios:
Papto = 2 dormitórios x 2 pessoas/dormitório = 4 pessoas
P = 4 andares x 6 
apartamentos
andar
x 4 pessoas = 96 ppr dioé eessoas
Para os apartamentos com 3 dormitórios,
• considerando 2 pessoas por dormitório:
Papto = 3 dormitórios x 2 pessoas/dormitório = 6 pessoas
P = 4 andares x 4 
apartamentos
andar
x 6 pessoas = 96 ppr dioé eessoas
• considerando 5 pessoas por apartamento:
P = 4 andares x 4 
apartamentos
andar
x 5 
pessoas
pr dioé apartameento
 = 80 pessoas
O valor do consumo diário previsto para cada tipo de prédio será assim:
Para apartamentos com 2 dormitórios:
Cd = P x Cp = 96 pessoas x 200 litros/pessoa = 19.200 litros
Para os apartamentos com 3 dormitórios,
• considerando 2 pessoas por dormitório:
Cd = P x Cp = 96 pessoas x 200 litros/pessoa = 19.200 litros
• considerando 5 pessoas por apartamento:
Cd = P x Cp = 80 pessoas x 200 litros/pessoa = 16.000 litros
O valor do consumo previsto para todo o conjunto habitacional será igual à soma do consumo estimado 
para os 15 prédios com apartamentos de 2 dormitórios e os 8 prédios com apartamentos de 3 dormitórios.
29
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Cd = 15 x 19.200 l + 8 x 19.200 l = 441.600 l = 441,6 m
3
Cd = 15 x 19.200 l + 8 x 16.000 l = 416.000 l = 416 m
3
 
2.2 Volume de reserva e formas de armazenamento
A reserva de água nas instalações prediais hidráulicas tem a finalidade básica de garantir um 
suprimento mais prolongado no caso de faltas d’água, eventuais ou frequentes, na rede pública 
de abastecimento.
O reservatório instalado na parte mais alta da edificação tem a função adicional de proporcionar 
pressões mais equilibradas nos pontos de utilização, apenas por ação da força da gravidade, gratuita, 
dispensando a necessidade de equipamentos de pressurização.
Com essa forma de instalação, o valor da pressão hidrostática (p) disponível em cada ponto de 
utilização dependerá apenas da diferença de nível (z), entre o ponto e a superfície livre do reservatório, 
como ilustra esquematicamente a figura a seguir.
p1 = γ x z1
p2 = γ x z2
p3 = γ x z3
z3
z2
z1
Figura 13 – Pressão hidrostática nos pontos de utilização
30
Unidade I
Mesmo em caso de desabastecimento, a variação do nível da superfície livre do reservatório 
superior será lenta, gradual e pequena, ou seja, limitada à altura útil desse reservatório, em geral 
inferior a 3 metros.
O valor do volume de reserva é dimensionado em função do valor do consumo diário (Cd), isto 
é, do volume previsto para um dia de uso na edificação. Caso a região onde o prédio será construído 
não apresente faltas d’água habituais no abastecimento da rede pública, a reserva será feita para um 
dia de consumo.
Se o prédio será construído numa região em que as falhas no abastecimento público são frequentes, 
a reserva deverá ser proporcional ao tempo que costuma durar a falta d’água, isto é, à quantidade de 
dias consecutivos sem fornecimento.
Esse conceito deve ser bem compreendido, para que não ocorram erros graves de dimensionamento. 
O que importa não é a quantidade de dias com falta de abastecimento por ano, por mês nem por 
qualquer intervalo de tempo. Ainda que toda semana falte água, a base de cálculo será a quantidade de 
dias consecutivos.
Se há falta d’água na rede, quase todas as semanas, durante um dia, o volume a ser reservado será o 
de um dia de consumo, para falhas eventuais, mais o de um dia para as falhas habituais.
Caso as falhas ocorram com intervalos irregulares, uma vez a cada dois ou três meses, por exemplo, 
ou apenas nas épocas do ano com estiagem prolongada, mas essas falhas costumem durar até três dias 
consecutivos, então o volume a ser reservado será o de um dia de consumo, para suprir falhas eventuais, 
mais o de três dias para suprir as falhas habituais.
Com relação à forma de reservar, sempre que o abastecimento da rede pública direto para o 
reservatório superior seja possível, é melhor que toda a reserva fique nesse reservatório, para evitar 
os custos de instalação, utilização e manutenção de um reservatório inferior e de uma instalação 
de recalque.
Quando for necessária a instalação de um reservatório inferior, considerando que o peso do 
reservatório superior será suportado pela estrutura da edificação, o ideal é manter nele apenas uma 
parte do volume necessário para o dia, já que a quantidade utilizada poderá ser gradualmente reposta 
pela bomba de recalque.
Por outro lado, é conveniente que a parcela reservada no reservatório superior não seja muito 
pequena, para evitar que falte água nos momentos de maior uso e, também, que a reposição seja 
muito frequente, o que poderia causarum excessivo acionamento da bomba ao longo do dia.
O valor recomendado para a parcela a ser mantida no reservatório superior é cerca de 40% do 
volume necessário para o consumo diário. Todo o volume restante, sobretudo o volume reservado para 
os dias de falhas no abastecimento público, deve permanecer no reservatório inferior, até o momento 
em que a sua utilização seja necessária.
31
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
 Observação
É essencial nunca confundir o volume mantido à disposição para uso 
com a reserva para utilização eventual, em caso de necessidade.
Como será visto mais adiante, a consideração desse conceito é vital 
tanto para o projeto quanto para a execução, sempre que a reserva para 
combate a incêndio for armazenada no mesmo reservatório superior 
destinado ao consumo.
A reserva para combate a incêndio jamais pode ser utilizada para 
consumo, mesmo em caso de completa falta d’água.
Compreendendo bem esses conceitos, além de se tornar mais difícil cometer erros, nem será 
necessário decorar fórmulas recomendadas para o cálculo dos volumes dos reservatórios superior e 
inferior, tais como:
Volume do reservatório superior:
VRS = 0,4 x Cd + VCIH + VAC
Volume do reservatório inferior:
VRI = 0,6 x Cd + N x Cd + VCIS + VAC
Nessas expressões:
• Cd é o valor do consumo diário.
• VCIH é o valor do volume reservado para combate a incêndio com hidrantes, fornecido pelo projeto 
específico de prevenção e combate a incêndio, como será visto mais adiante.
• VAC é o valor do volume de água necessário para ar-condicionado, quando o sistema empregado 
for central, que também será fornecido por projeto específico.
• N é a quantidade de dias consecutivos em que poderá ocorrer falta de água na rede pública 
de abastecimento.
• VCIS é o valor do volume reservado para combate a incêndio com sprinklers, fornecido pelo projeto 
específico de prevenção e combate a incêndio, caso o tipo de ocupação e as características da 
edificação exijam tal equipamento.
32
Unidade I
Como é possível verificar, prescindindo-se dos volumes fornecidos por projetos específicos, a 
distribuição do volume total da reserva, nessa fórmula genérica, corresponde a 40% do consumo diário 
(Cd) mantido no reservatório superior e todo o restante no reservatório inferior, ou seja,
VRS = 0,4 x Cd e VRI = 0,6 x Cd + N x Cd
Ainda há uma importante questão relativa à forma de armazenar a reserva de água em condomínios, 
sobretudo naqueles destinados a múltiplos propósitos, que diz respeito tanto à poupança de energia 
elétrica quanto a uma tarifação justa dos serviços utilizados.
A compreensão dessa questão pode ser mais fácil empregando-se um exemplo concreto, como o 
condomínio empresarial representado em planta na figura a seguir.
Av. Uno
A A
92,00
N
RN = 100,00 Passeio público
99,00
98,00
101,00
102,00
100,00
101,7897,65
102,34
Rua Três
50,64
50
,0
0
Figura 14 – Planta de um condomínio empresarial lançada no levantamento topográfico do terreno
Esse condomínio será constituído de:
• Um prédio para escritórios, com 18 andares.
• Um prédio para um hotel, com 16 andares.
• Um centro comercial, com lojas, restaurantes e lanchonetes, bem como as dependências destinadas 
à administração do condomínio, situadas no andar térreo, representado em cinza-escuro na planta 
da figura anterior.
• Quatro andares para estacionamento, situados abaixo do pavimento térreo, representados em 
cinza-claro na mesma planta.
33
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
A figura a seguir ilustra um perfil esquemático desse condomínio, que inclui a linha indicativa do 
perfil natural do terreno (PNT), traçado a partir do corte A-A, também indicado na última figura.
Corte A-A
PNT
Passeio
Figura 15 – Perfil esquemático do condomínio, traçado a partir do corte A-A
Imaginando essa edificação, com base nas duas figuras, de imediato fica claro que os reservatórios 
superiores devam ser separados, cada um oferecendo vazão e pressão para cada prédio.
Contudo, considerando os volumes e os tipos de consumo, verifica-se que a melhor 
separação não seria tão simples assim. Para restaurantes e lanchonetes, a água é como que uma 
matéria-prima indispensável para os produtos que eles oferecem. Para o hotel, embora essencial 
para os serviços que ele presta, a água não é uma matéria-prima. Já para os escritórios e as 
lojas, mesmo sendo muito importantes, os serviços prestados podem prosseguir mesmo com uma 
interrupção temporária no abastecimento.
Assim, torna-se interessante dividir os reservatórios superiores de acordo com os tipos de 
atividades. Com esse raciocínio, uma vantagem técnica adicional pode ser logo percebida. A água 
para as atividades do andar térreo não precisa ser recalcada por cerca 50 ou 60 metros de altura para 
depois ser distribuída.
Esse tipo de complexo costuma dispor de um andar técnico entre o teto do andar térreo e o primeiro 
pavimento dos prédios. Esse andar técnico pode ser o local ideal para a instalação de reservatórios para 
restaurantes, lojas e administração.
34
Unidade I
Lembrando que esse andar técnico pode situar-se a uma altura inferior a 10 metros em relação 
ao ponto de tomada na rede pública, nem sequer reservatório inferior e instalação de recalque serão 
necessários, reduzindo-se significativamente o custo fixo para tais atividades.
Adicionando-se a questão da tarifação dos serviços utilizados a esse raciocínio, seria ainda 
mais justo que cada restaurante ou lanchonete tivesse o seu próprio reservatório, com entrada e 
hidrômetro exclusivos, fazendo com que cada um dos estabelecimentos fosse responsável apenas 
pelo seu próprio consumo.
É bem verdade que, atualmente, a tarifação pode e vem cada vez mais sendo feita individualmente, 
para cada domicílio, inclusive com medição por telemetria. Todavia, caso um dos condôminos não possa 
pagar a sua conta, todos os demais terão que ratear essa conta, para não correr o risco de interrupção 
do fornecimento, pois como há uma única entrada, para a concessionária, o condomínio é o responsável 
pela conta inteira.
Havendo uma entrada para cada restaurante, a interrupção no suprimento, por falta de 
pagamento, atingiria apenas o estabelecimento inadimplente, sem que os demais precisassem 
arcar com suas dívidas.
A situação ideal para os consumidores seria aquela em que cada domicílio fosse o único responsável 
pelo seu consumo. Para as concessionárias, no entanto, seria impensável a instalação de tantas entradas 
e tantos medidores em cada endereço. Para restaurantes, porém, essa segmentação já se torna razoável, 
sobretudo em face do elevado valor do seu consumo diário.
Dessa forma, reservatório inferior e instalações de recalque serão necessários apenas para o hotel e 
para o prédio de escritórios. Considerando tanto razões técnicas quanto tarifárias, continua sendo mais 
interessante separar as entradas, os reservatórios inferiores e as instalações de recalque.
Do ponto de vista técnico, observando a planta do condomínio, nota-se que cada reservatório 
inferior pode ser instalado o mais próximo possível do núcleo do respectivo prédio, o que permite 
traçar a linha de recalque mais curta e mais direta, visando reduzir o total das perdas de carga, 
localizadas e distribuídas, e assim minimizar a altura manométrica necessária para as bombas 
de recalque.
A disposição dos reservatórios, das suas linhas de abastecimento e das linhas de recalque, definidas 
com base nessas considerações, são esquematicamente representadas na figura a seguir.
35
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Corte A-A
PNT
Passeio
1 2
3 4
Figura 16 – Perfil esquemático dos reservatórios, abastecimento e instalações de recalque
1 – Reservatório superior para distribuição de água para os pontos de utilização do centro comercial 
e da administração do condomínio, com abastecimento e medição independente, direto da rede pública.
2 – Reservatórios superiores para distribuição para os pontos de utilização de restaurantes e lanchonetes, 
com abastecimento e mediçõesindependentes, direto da rede pública.
3 – Reservatório inferior, com abastecimento e medição independente, vinda da rede pública, e 
instalação de recalque para o reservatório superior do prédio de escritórios.
4 – Reservatório inferior, com abastecimento e medição independente, vinda da rede pública, e instalação 
de recalque para o reservatório superior do hotel.
Exemplo de aplicação
Para dimensionar o sistema de reserva de água potável para o condomínio empresarial apresentado 
anteriormente, foram levantadas as seguintes informações adicionais:
• O empreendimento será construído em uma região onde o abastecimento de água na rede pública 
quase nunca falha e, quando ocorre, dura no máximo um dia.
36
Unidade I
• O prédio para escritórios terá 18 andares, com área útil de 540 m2 por andar.
• O prédio para o hotel terá 16 andares, com 123 quartos para 2 hóspedes, 234 quartos para 
3 hóspedes, dos quais 56 podem acomodar uma cama extra, para um quarto de hóspede. Não 
serão oferecidos serviços de lavanderia nem almoço ou jantar.
• O centro comercial terá uma área de 1.860 m2 destinada às lojas e ao espaço para a instalação de 
14 restaurantes ou lanchonetes, cuja previsão é servir algo entre 2 mil e 3 mil refeições por dia.
• Para a administração do condomínio, também situada no andar térreo, são previstos cerca de 
40 funcionários.
Definir e determinar os volumes dos reservatórios necessários para fornecer vazão e pressão adequadas 
em todos os pontos de utilização desse condomínio, empregando as duas primeiras tabelas deste livro-texto, 
para as estimativas de consumo diário de água e de população nas suas diversas dependências.
Solução
O primeiro passo consiste em determinar os valores de consumo diário (Cd) previstos para cada tipo 
de atividade, obtido pela expressão
Cd = P x Cp
Para o prédio de escritórios:
P = 18 andares x 540
m
andar
x 
1 pessoa
9 m
 = 1.080 pessoas
2
2
Cp = 50 litros/pessoa
C = 1.080 pessoas x 50
litros
pessoa
 = 54.000 l = 54 md
3
Para o hotel deve ser considerada a ocupação máxima:
P = 123 x 2 hóspedes + 234 x 3 hóspedes + 56 hóspedes = 1.004 hóspedes
Cp = 120 litros/hóspede
Cd = 1.004 hóspedes x 120 litros/hóspede = 120.480 l 120,5 m
3
Para o conjunto de lojas do centro comercial:
37
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
P = 1.860 m x 
1 pessoa
3 m
 = 620 pessoas2 2
Cp = 50 litros/pessoa
C = 620 pessoas x 50 
litros
pessoa
 = 31.000 l = 31 md
3
Para a administração do condomínio:
C = 40 pessoas x 50 
litros
pessoa
 = 2.000 l = 2 md
3
Para restaurantes e lanchonetes, deverá ser usada a previsão máxima de refeições a servir:
C = 25 
litros
refeip ção
C = 3.500 refei
litros
refeid
ções x
ção
l m50 175 000 175 3= =.
Considerando que podem ocorrer faltas d’água por um dia na rede pública, a reserva deve ser feita 
para um dia de consumo, para falhas eventuais, e mais um dia para essas falhas já esperadas.
O sistema de reserva de água potável para esse condomínio pode ser definido com mesmas as 
divisões feitas anteriormente, da forma relacionada a seguir.
1 – O consumo do pessoal da administração, sendo tão baixo em relação aos demais, poderia 
ser incluído no consumo do centro comercial, demandando apenas o reservatório superior, com 
abastecimento e medição independente, direto da rede pública.
Cd = 31 m
3 + 2 m3 = 33 m3
VRS = Cd + Cd = 33 m
3 + 33 m3 = 66 m3
2 – Para os restaurantes e lanchonetes, também é possível utilizar apenas os reservatórios superiores, 
com abastecimento e medições independentes, direto da rede pública, um para cada estabelecimento. 
Dada a impossibilidade de prever com maior precisão, o consumo diário de cada um poderá ser admitido 
como o valor do consumo total dividido pela quantidade de estabelecimentos.
38
Unidade I
C = 
175 m
 = 12,5 md
3
3
14
VRS = Cd + Cd = 12,5 m
3 + 12,5 m3 = 25 m3
3 – Para o prédio de escritórios serão necessários os dois reservatórios, superior e inferior, já que a 
carga na rede pública é insuficiente para abastecer diretamente o superior. Para o valor do consumo 
diário, Cd = 54 m
3, os respectivos volumes serão:
VRS = 0,4 x Cd = 0,4 x 54 m
3 = 21,6 m3
VRI = 0,6 x Cd + 1 x Cd = 32,4 m
3 + 54 m3 = 86,4 m3
4 – Para o hotel, pelo mesmo motivo, também serão necessários os dois reservatórios, superior e 
inferior. Para o valor do consumo diário, Cd = 120,5 m
3, os respectivos volumes serão:
VRS = 0,4 x Cd = 0,4 x 120,5 m
3 = 48,2 m3
VRI = 0,6 x Cd + 1 x Cd = 72,3 m
3 + 120,5 m3 = 192,8 m3
É importante salientar que esses volumes correspondem apenas aos volumes necessários para 
utilização de água potável. Outras reservas, objeto de projetos específicos, tais como de prevenção e 
combate a incêndio, ou sistema de ar-condicionado central, não foram considerados.
Os reservatórios devem ser constituídos de dois compartimentos, ou células, para possibilitar a 
continuidade do funcionamento das instalações, mesmo em caso de necessidade de limpeza ou de 
manutenção. Assim, o serviço pode ser realizado em um dos compartimentos enquanto o outro continua 
em funcionamento.
As próximas duas figuras apresentam, em planta, corte e vista externa da composição básica de um 
reservatório inferior predial, com a linha de alimentação, proveniente da rede pública, e as bombas de 
recalque para o reservatório superior.
Bo
m
ba
s d
e 
re
ca
lq
ue
Bomba de descarga
Canaleta de 
descarga
Descarga
Descarga
Vem da rede 
pública VG
VR
VGVG
Vai para o reservatório superior
Reservatório 
inferior
VG = Válvula de gaveta
VR = Válvula de retenção
Rede pública
Figura 17 – Planta e corte esquemáticos do reservatório inferior, alimentação e recalque
39
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Vai para o reservatório superior
Bombas de recalque
Bomba de descarga
VRVR
VGVG
Figura 18 – Vista externa do reservatório com o início da instalação de recalque
2.3 Instalações de recalque
As instalações de recalque têm a finalidade de conduzir a água do reservatório inferior para o 
superior, por meio das bombas de recalque.
Da mesma forma que os reservatórios devem ter dois compartimentos, para possibilitar a 
continuidade do funcionamento, a instalação de recalque também deve sempre contar com duas bombas. 
Nesse caso, porém, as bombas devem funcionar apenas uma de cada vez, ficando a outra de reserva. 
O funcionamento deve ser intermitente, ou seja, uma trabalha por uma quinzena, por exemplo, enquanto 
a outra fica parada. Na quinzena seguinte, a ordem se inverte, para que nenhuma delas permaneça 
muito tempo sem funcionar.
O valor da vazão de recalque é definido em função do valor do consumo diário. A norma 
NBR 5626:1998 especifica que a bomba tenha capacidade para elevar, pelo menos, 15% do volume de 
consumo diário (Cd) em uma hora (ABNT, 1998).
Para o edifício de escritórios do exemplo apresentado anteriormente, cujo volume para consumo 
diário será de 54 m3, o valor mínimo da vazão requerida para a instalação de recalque seria
Q
C
hora
m
h
m h
l
s
l sd 

  15
15
100
54
1
8 10
8 100
3 600
2 25
3
3% , /
.
.
, /
Já para o hotel apresentado no mesmo exemplo, cujo volume para consumo diário será de 120,5 m3, 
o valor mínimo da vazão requerida para a instalação de recalque seria
Q
C
hora
m
h
m h
l
s
l sd 

  15
15
100
120 5
1
18 08
8 080
3 600
5 02
3
3%
,
, /
.
.
, /
40
Unidade I
Tendo o valor da vazão de recalque, o diâmetro da tubulação deve ser definido de modo que a 
velocidade do escoamento permaneça entre 0,6 e 3 m/s.
O diâmetro mínimo da tubulação de recalque pode ser determinado por meio da fórmula de 
Forchheimer, que relaciona o valor diâmetro (D), em metros, com o valor da vazão de recalque (Qr), em 
m3/s, e com o período de funcionamento diário (h), em horas, estimado para a bomba de recalque.
D Qr
h  13
24
4,
Para a vazão mínima especificada pela norma, o tempo de funcionamento para elevar todo o volume 
correspondente ao consumo diário será de 6,7 horas.
Para o referido edifício de escritórios,por exemplo, o valor mínimo do diâmetro requerido para a 
instalação de recalque seria
D
m
s
h
h
m   13 8 10
3 600
6 7
24
0 045
3
4,
,
.
,
,
O diâmetro nominal (DN) imediatamente superior a esse é de 50 milímetros ou 0,050 metros.
O valor da velocidade média do escoamento para a vazão mínima, com esse diâmetro de 
tubulação, seria


 
  
Qr
A
m s
m
m s
8 10 3 600
0 025
115
3
2
, / .
,
, /
Tendo o valor da vazão de recalque e do diâmetro da tubulação, é possível determinar o valor 
mínimo de altura manométrica (Hm) necessária para a bomba de recalque, ou seja, para fornecer a 
quantidade de energia necessária para que a água seja elevada do fundo do reservatório inferior até 
a entrada do reservatório superior, situada pouco acima do seu nível d’água máximo.
O valor da altura manométrica, medida em metros de coluna de água (mca), é obtido com a soma 
do valor da diferença (∆z), em metros, entre o nível da entrada no reservatório superior e o nível da 
tomada d’água no reservatório inferior, com o valor da soma de todas as perdas de carga (hf), localizadas 
e distribuídas, que ocorrem ao longo da tubulação de recalque, expressa por
Hm = ∆z + hf (em mca)
A diferença (∆z), entre os níveis mencionados, é obtida diretamente do projeto da edificação, como 
o representado esquematicamente na figura a seguir.
41
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Reservatório 
superior
Reservatório 
inferiorBomba
3.
00
4.
00
3.
50
9.
50
3.
50
Figura 19 – Corte esquemático da instalação de recalque de um edifício
 Observação
O valor da diferença de níveis (∆z) corresponde à parcela de carga 
potencial na equação de Bernoulli, baseada no princípio de conservação da 
energia, expressa por
42
Unidade I
h z
p
g
z
p
g
hf       1 1 1
2
2
2 2
2
2 2



constante
O valor da perda de carga (hf) corresponde à parcela que completa tal 
equação, para os líquidos reais, como a água.
Exemplo de aplicação
As diversas alturas indicadas na figura anterior, medidas em metros, de piso a piso, correspondem a 
um prédio para escritórios, que terá 24 andares-tipo, como andar térreo e 3 andares abaixo do térreo 
para estacionamento.
Determinar o valor da parcela de carga potencial (∆z) da linha de recalque correspondente à 
diferença entre os níveis dos pontos de tomada de água no reservatório inferior e de chegada no 
reservatório superior.
Solução
Considerando que a laje de fundo do reservatório inferior se situará no nível do piso do andar mais 
baixo, a diferença de altura entre o ponto de tomada d’água e o ponto de saída, calculada com os dados 
da figura anterior, será conforme descrito a seguir:
Tabela 4 
3 andares de estacionamento com 3 m de altura 9 m
Andar térreo com 4 m de altura 4 m
24 andares-tipo com 3,50 m de altura 84 m
Altura da saída do recalque, acima do teto do último andar 9,50 m
Total 106,50 m
O valor da parcela de carga potencial será ∆z = 106,50 m = 106,50 mca
 
Para definir o valor mínimo de altura manométrica para a bomba de recalque, é preciso determinar 
o valor da parcela referente às perdas de carga na linha.
3 PERDAS DE CARGA EM INSTALAÇÕES PREDIAIS
As perdas de carga ao longo de um escoamento são causadas tanto pelo atrito entre o líquido e as 
paredes do conduto quanto pela turbulência do próprio escoamento, em especial nos locais em que há 
mudanças na direção do fluxo.
43
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
O valor das perdas de carga sofre influência direta da rugosidade das paredes do conduto e também 
da velocidade do escoamento. Para facilitar o seu estudo, tais perdas são divididas em dois tipos:
• Perdas de carga distribuídas, que ocorrem principalmente ao longo de todos os segmentos 
retilíneos da tubulação, devidas sobretudo ao atrito.
• Perdas de carga localizadas, que ocorrem predominantemente nos locais em que há mudanças 
de direção no escoamento, devidas sobretudo à turbulência.
Os valores das perdas de carga distribuídas podem ser calculados a partir de um valor unitário, 
isto é, de um valor por metro de tubulação, obtido em função da rugosidade do conduto e da 
velocidade do escoamento, que depende apenas da vazão e da área da seção transversal do tubo, 
ou seja, de seu diâmetro.
Existem diversas formas de obter esse valor de perda de carga unitária, desenvolvidas 
experimentalmente por diversos pesquisadores ao longo do tempo, desde que Darcy e Weisback 
propuseram sua fórmula geral, por volta de 1850.
h =f
L
D
v
2gf
2
× ×
Uma das mais utilizadas é a fórmula de Hazen-Williams, apresentada em 1903, com o sobrenome 
dos dois pesquisadores que a desenvolveram, com base no tratamento estatístico dos resultados de 
uma ampla quantidade de experimentos, realizados por eles e também por outros pesquisadores 
de épocas anteriores.
Essa fórmula, que se tornou uma das mais aceitas por causa de seu bom ajuste aos resultados 
obtidos na prática, relaciona o valor da perda de carga unitária (J), isto é, o valor da carga perdida 
em um metro de tubulação linear, com o valor da vazão (Q) do escoamento, o valor do diâmetro 
da tubulação (D) e o valor de um certo coeficiente (C), que depende tanto do material constituinte 
quanto da idade do tubo, sendo expressa por
J
Q
C D
 

10 643
185
185 4 87,
,
, ,
O valor da perda de carga unitária (J) será obtido em metros de coluna de água por metro linear 
de tubulação (mca/m), devendo-se utilizar o valor da vazão (Q) em m3/s e o valor do diâmetro em 
metros (m).
O valor do coeficiente C, para diversos tipos de material, com diferentes idades, são encontrados 
em tabelas obtidas experimentalmente, tais como a parcialmente apresentada a seguir, apenas a 
título de exemplo.
44
Unidade I
Tabela 5 – Valores do coeficiente C para a fórmula de Hazen-Williams
Material do tubo Novo 10 anos de uso 20 anos de uso
Plástico (PVC) 140 135 130
Cobre 140 135 130
Aço galvanizado roscado 125 100 –
Aço soldado com revestimento epóxico 140 130 115
Concreto com acabamento liso 130 – –
Concreto com acabamento rugoso 130 120 110
Adaptada de: Azevedo Netto (2015).
Tendo-se o valor da perda de carga unitária (J), em mca/m, e o valor total do comprimento (L) da 
tubulação linear, em m, que é obtido diretamente do projeto da linha, o valor total da parcela de perda 
de carga (hf) distribuída será obtido por
hf = J x L (em mca)
Com relação aos valores de perdas localizadas, seria bastante complexo calcular individualmente, 
tanto devido à sua multiplicidade quanto à variabilidade dos valores em função do material utilizado e 
da velocidade do escoamento.
Uma solução bastante prática foi obter experimentalmente valores de perdas de carga localizada 
para as peças e materiais mais utilizados nas instalações comuns, para diferentes valores de velocidade 
média de escoamento, e estabelecer equivalências entre o tipo de peça e o comprimento de tubo linear 
que apresente o mesmo valor de perda.
Sendo assim, para cada projeto de instalação hidráulica, o cálculo das perdas de carga localizada, em 
cada uma das singularidades, seria substituída por um valor de comprimento linear equivalente, somado 
aos comprimentos lineares.
Ltotal = Llinear + Lequivalente (em m)
Para calcular a perda de carga total, o valor da soma dos comprimentos, lineares e equivalentes, é 
multiplicado pelo valor da perda de carga unitária.
hf = J x Ltotal (em mca)
Dessa forma, foram geradas as denominadas tabelas de comprimentos equivalentes, para as 
singularidades dos materiais e diâmetros mais utilizados, como as tabelas apresentadas a seguir.
45
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
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50
2
1,
1
1,
4
1,
7
0,
8
0,
6
0,
8
0,
4
0,
7
1,
5
1,
5
0,
4
17
,4
8,
5
1,
1
3,
5
3,
5
14
,0
4,
0
6,
4
63
21
/2
1,
3
1,
7
2,
1
0,
9
0,
8
1,
0
0,
5
0,
9
1,
9
1,
9
0,
4
21
,0
10
,0
1,
3
4,
3
4,
3
17
,0
4,
8
8,
1
75
3
1,
6
2,
1
2,
5
1,
2
1,
0
1.
3
0,
6
1,
1
2,
2
2,
2
0,
5
26
,0
13
,0
1,
6
5,
2
5,
2
20
,0
6,
4
9,
7
10
0
4
2,
1
2,
8
3,
4
1,
5
1,
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1,
6
0,
7
1,
5
3,
2
3,
2
0,
7
34
,0
17
,0
2,
1
6,
7
6,
7
23
,0
8,
1
12
,9
12
5
5
2,
7
3,
7
4,
2
1,
9
1,
6
2,
1
0,
8
2,
0
4,
0
4,
0
0,
9
43
,0
21
,0
2,
7
8,
4
8,
4
30
,0
9,
7
16
,1
15
0
6
3,
4
4,
5
4,
9
2,
1
1,
9
2,
5
1,
1
2,
5
5,
0
5,
0
1,
1
51
,0
26
,0
3,
4
10
,0
10
,0
39
,0
12
,9
19
,5
Ad
ap
ta
da
 d
e:
 M
ac
in
ty
re
 (1
98
2)
.
47
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Exemplo de aplicação
O levantamento de um projeto de instalação de recalque, a ser executada com tubos de PVC e 
registros e válvulas de cobre, indica que ela terá, em cada linha, cerca 58 metros de tubos instalados na 
direção vertical, 9 metros em direção horizontal e as válvulas e conexões relacionadas a seguir.
• 1 válvula de pé e crivo.
• 3 registros de gaveta.
• 1 válvula de retenção tipo leve.
• 7 cotovelos de 90º.
• 1 Tê de passagem direta.
• 2 Tê de saída lateral.
• 1 saída de tubulação.
Determinar o valor do comprimento total dessa tubulação, para efeitos de cálculo de perdas de 
carga, com tubos e conexões de 50 e de 60 milímetros de diâmetro.
Solução
O valor do comprimento total será
Ltotal = Llinear + Lequivalente (em m)
O valor do comprimento linear será igual à soma dos comprimentos de tubos instalados tanto na 
direção vertical quanto na horizontal.
Llinear = 58 m + 9 m = 67 m
O valor do comprimento equivalente será igual à soma dos comprimentos equivalentes de todas as 
singularidades empregadas.
Para a instalação com diâmetro de 50 milímetros, seria:
Tabela 8 
1 válvula de pé e crivo 23,7 m
3 registros de gaveta (3 x 0,8 m) 2,4 m
1 válvula de retenção tipo leve 7,1 m
7 cotovelos de 90º (7 x 3,4 m) 23,8 m
48
Unidade I
1 Tê de passagem direta 2,3 m
2 Tê de saída lateral (2 x 7,6 m) 15,2 m
1 saída de tubulação 3,3 m
Total 77,8 m
Para a instalação com diâmetro de 60 milímetros, seria:
Tabela 9 
1 válvula de pé e crivo 25 m
3 registros de gaveta (3 x 0,9 m) 2,7 m
1 válvula de retenção tipo leve 8,2 m
7 cotovelos de 90º (7 x 3,7 m) 25,9 m
1 Tê de passagem direta 2,4 m
2 Tê de saída lateral (2 x 7,8 m) 15,6 m
1 saída de tubulação 3,5 m
Total 83,3 m
O valor do comprimento total, para cada diâmetro, será:
Para 50 mm: Ltotal = 67 m + 77,8 m = 144,8 m
Para 60 mm: Ltotal = 67 m + 88,3 m = 155,3 m
Retomando a questão do condomínio empresarial em estudo, tendo os valores mínimos da vazão 
de recalque e do diâmetro dessa tubulação para o prédio de escritórios, torna-se possível determinar os 
valores de perda de carga unitária e total dessa instalação.
Para utilizar a fórmula de Hazen-Williams, considerando tubulação de PVC para mais de vinte anos, 
deve-se utilizar C = 130. O valor da vazão deve ser expresso em m3/s e o diâmetro em metros. Nesse caso,
Q
m
s
m s= =8 10
3 600
0 0023
3
3,
.
, /
Para tubulação de 50 milímetros, D = 0,050 m
J
Q
C D
 

 

10 643 10 643
0 0023
130 0 050
185
185 4 87
185
185 4, ,
,
,
,
, ,
,
, ,887 0 037 , /mca m
49
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Para tubulação de 60 milímetros, D = 0,060 m
J
Q
C D
 

 

10 643 10 643
0 0023
130 0 060
185
185 4 87
185
185 4, ,
,
,
,
, ,
,
, ,887 0 015 , /mca m
Com o valor da perda de carga unitária (J) e o valor do comprimento total da tubulação de recalque, 
linear mais equivalentes, o valor da perda de carga total (hf) pode ser obtido pela multiplicação
hf = J x Ltotal (em mca)
Para calcular o comprimento da tubulação vertical da linha de recalque para esse prédio, 
esquematicamente representado na figura a seguir, desde o nível do fundo do seu reservatório inferior (3) 
até a saída, no alto do reservatório superior, serão consideradas as alturas relacionadas a seguir.
1 2
3
Figura 20 – Corte esquemático da linha de recalque desse edifício
50
Unidade I
Tabela 10 
4 andares de garagens x 3 m de altura, de piso a piso 12 m
1 andar térreo x 6 m de altura, de piso a piso 6 m
1 andar técnico x 3 m de altura, de piso a piso 3 m
18 andares-tipo x 3,50 m de altura, de piso a piso 63 m
Altura da última laje até a saída da linha 9,60 m
Total 93,60 m
É interessante salientar que o comprimento da tubulação vertical (Lvertical) e o desnível 
geométrico, que representa a parcela de carga potencial necessária (∆z), têm o mesmo valor, 
neste caso, 93,60 milímetros.
Para o comprimento da tubulação instalada na direção horizontal, seria preciso ter o traçado 
completo da linha de recalque. Para esse caso, será suposto um valor aproximado de 5 metros.
Assim, o valor da parcela de comprimento de tubulação linear será
Llinear = Lvertical + Lhorizontal = 93,60 + 5 m = 98,60 m
Para o cálculo do comprimento equivalente aos registros e conexões, também seria necessário o 
traçado completo da linha. Para não repetir cálculosfeitos há pouco, será admitida a mesma composição 
já calculada no exemplo de aplicação anterior, cujo comprimento equivalente é de 77,80 milímetros, 
para D = 50 milímetros.
Sendo assim, para o cálculo da perda de carga na linha, o comprimento total da tubulação seria
Ltotal = Llinear + Lequivalente = 98,60 + 77,80 m = 176,40 m
Considerando que o valor da perda de carga unitária para a tubulação de PVC com 50 milímetros de 
diâmetro seja J = 0,037 mca/m, o valor da perda de carga nessa linha de recalque será
h J L
mca
m
m mcaf Total    0 037 176 40 6 53, , ,
A título de comparação, se fosse utilizada tubulação com 60 milímetros de diâmetro, o valor do 
comprimento linear continuaria o mesmo.
Contudo, o total de comprimentos equivalentes passaria para 83,3 milímetros, e o valor do 
comprimento total seria
Ltotal = Llinear + Lequivalente = 98,60 + 83,30 m = 181,90 m
51
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Como o valor da perda de carga unitária passaria a ser J = 0,015 mca/m, o valor da perda de carga 
nessa linha de recalque se tornaria
h J L
mca
m
m mcaf total    0 015 18190 2 73, , ,
Assim, é possível verificar que, ao aumentar o diâmetro da tubulação, cresceram os valores dos 
comprimentos equivalentes, mas tanto o valor da perda de carga unitária quanto o da perda de carga 
total diminuíram.
O motivo para isso é que, quanto maior o diâmetro da tubulação, maior será a área da seção 
transversal e, de acordo com a equação da continuidade, para a mesma vazão, menor será a velocidade 
do escoamento, o que afeta diretamente tanto a resistência por atrito quanto a turbulência no fluxo.
Adotando-se o diâmetro de 50 milímetros, o valor da carga monométrica (Hm) mínima para a bomba 
de recalque será
Hm = ∆z + hf = 93,60 mca + 6,53 mca = 100,13 mca
Com esse valor e o valor da mínima vazão de recalque exigida para esse prédio, calculada logo 
no início, ficam estabelecidos os dois parâmetros indispensáveis para a especificação da sua bomba 
de recalque.
Q > 8,10 m3/h = 2,25 l/s e Hm> 100,13 mca
Essa especificação significa que, para o prédio de escritórios do condomínio em estudo, a bomba de 
recalque deve ser capaz de, no mínimo, elevar uma vazão não inferior a 8,10 m3/s, ou 2,25 l/s, com uma 
carga manométrica superior a 100,13 mca.
 Lembrete
Para uma dada vazão, quanto maior for o diâmetro da tubulação, menor 
será o valor da velocidade média do escoamento e, também, menor será o 
valor da perda de carga na linha.
4 LINHAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA FRIA
As linhas de distribuição de água fria compõem o conjunto de tubos e conexões responsáveis por manter 
a água potável disponível em cada ponto de utilização, em quantidade e com pressão adequadas ao uso.
A quantidade disponível é definida basicamente em função do valor previsto para o consumo 
diário. O valor da pressão em cada ponto de utilização, durante o uso, ou seja, o valor da pressão 
52
Unidade I
dinâmica, definido pela carga hidrodinâmica (H) exercida no ponto, é determinado pela diferença 
entre o valor da carga hidrostática (∆z) disponível e o valor total das perdas de carga (hf) na linha de 
abastecimento desse ponto.
H = ∆z – hf
Para residências unifamiliares com reservatório próprio, alimentado diretamente da rede pública, 
como a representada na figura a seguir, o dimensionamento tanto da carga hidrostática (∆z) quanto das 
perdas de carga (hf) são razoavelmente simples.
Hchuveiro = ∆zchuveiro – hf chuveiro
Hbacia = ∆zbacia – hf bacia
Hpia = ∆zpia – hf pia
RN = 0,00
Rede pública
zsaída ∆zchuveiro
∆zbacia
∆zpia
6,00
NA
3,20
0,40
Figura 21 – Perfil esquemático da linha de distribuição de água fria em uma residência
Definindo-se as dimensões do reservatório e a posição da sua instalação, que deve ser a mais alta 
possível, bem como as posições dos pontos de utilização, o valor da carga hidrostática disponível para 
cada ponto estará definido, podendo ser medido diretamente, por diferença de alturas (∆z).
Para o dimensionamento das perdas de carga, no entanto, não basta a definição de um perfil 
esquemático. O valor das perdas de carga depende da rugosidade do tubo, da velocidade do escoamento 
e do comprimento da tubulação.
Sendo assim, para detalhar o projeto das linhas de distribuição de água fria, para qualquer tipo de 
prédio, dentro das especificações das normas técnicas, é preciso definir essas três variáveis:
• A rugosidade, que será definida pelo material que constitui a tubulação.
• A velocidade, que será definida, em cada seção, pelo valor da vazão e do diâmetro da tubulação.
• O comprimento, linear mais equivalente, de cada segmento da tubulação com vazão constante.
Antes de tudo, portanto, torna-se indispensável a definição do traçado das linhas de distribuição, 
desde o reservatório superior até cada ponto de utilização.
53
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
4.1 Traçado das linhas de distribuição de água fria
A definição das linhas de distribuição de água fria deve ser imaginada e traçada a partir das plantas 
e cortes do projeto arquitetônico, com a indicação da posição do reservatório e de todos os aparelhos 
de utilização a abastecer.
Com as plantas e cortes do sobrado-tipo de um conjunto de casas geminadas, representadas pela 
figura a seguir, por exemplo, é possível ter uma visão abrangente, o que permite imaginar os percursos 
possíveis para a tubulação.
Planta do pavimento superior
A
A
B
RG
B
B
B
A
A
Planta do pavimento térreo
Figura 22 – Plantas do andar térreo e do superior da residência-tipo de um conjunto
Os cortes A-A e B-B, indicados nessas plantas, foram definidos para permitir, em conjunto 
com as próprias plantas, a visualização de todos os pontos de utilização, permitindo a escolha do 
melhor traçado.
Convém destacar que o melhor traçado será o mais direto e com a menor quantidade de singularidades 
possível, considerando sobretudo o percurso entre o reservatório e o ponto mais desfavorável em termos 
da carga dinâmica necessária para o seu bom funcionamento.
Esse ponto, habitualmente, é um chuveiro, por ser o ponto com menor carga hidrostática (∆z) 
disponível. Como esse valor é limitado pelo projeto arquitetônico, ou seja, pela altura da cumeeira do 
54
Unidade I
telhado e pela altura do chuveiro, quanto menores forem as perdas de carga (hf) na linha que o abastece, 
maior será a carga dinâmica (H) resultante.
O corte A-A, representado pela figura a seguir, permite visualizar percursos desde o reservatório 
superior até o tanque de lavar roupas, bem como medir segmentos lineares verticais e parte dos 
segmentos horizontais.
Corte A-A
RG
RG
Figura 23 – Corte A-A da residência-tipo
Para permitir a visualização de possibilidades de linhas de distribuição para o banheiro com chuveiro, 
inclusive do traçado de uma linha exclusiva, que torne as suas condições de uso independentes da 
utilização no andar inferior, é necessário o corte B-B, indicado nas plantas ilustradas na figura das 
plantas do andar térreo.
Os dois cortes representados na figura a seguir ilustram duas possibilidades para as linhas de 
distribuição para o banheiro com chuveiro: a primeira é uma linha ramificada de um ramal único, para 
toda a casa, denominada sub-ramal; e a outra é uma linha exclusiva, vinda direto do reservatório e 
tornando suas condições de uso independentes das utilizações no andar inferior.
55
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Corte B-B Corte B-B
RG
RGRG
RG
RP RP
∆z
∆z
Figura 24 – Corte B-B da residência-tipo, com opções de linhas de distribuição
O comprimento total da tubulação linear, horizontal e vertical, bem como o tipo e a quantidade de 
singularidades existentes em cada segmento, para a determinação dos seus comprimentos equivalentes, 
devem ser identificados e relacionados por meio da observação simultânea das plantas e de todos os 
cortes da edificação.
Exemplo de aplicação
Observando as opções de linhas de distribuição de água fria para o banheiro, apresentadas nos dois 
cortes da figura anterior, determinar o valortotal do comprimento da tubulação, linear mais equivalentes, 
do reservatório até o ponto de utilização do chuveiro, para o cálculo das perdas de carga em cada caso.
Em ambos os casos, considerar que a tubulação seja de PVC, com diâmetro de 20 milímetros (3/4”), e 
que as alturas da entrada de água na tubulação, do registro de pressão (RP) e do ponto para a instalação 
do chuveiro, em relação ao piso do banheiro, respectivamente, sejam 3,80, 1,20 e 2,10 metros.
Considerar também que a distância entre o registro de pressão e o segmento de tubo horizontal que 
alimenta apenas o chuveiro será cerca de 10 centímetros.
Para a primeira opção, à esquerda, considerar que a soma dos comprimentos de tubos instalados na 
horizontal seja cerca de 1,90 metros, enquanto para a segunda opção, à direita, esse comprimento seja 
cerca de 80 centímetros.
56
Unidade I
Solução
Observando as figuras, é possível verificar que o valor dos comprimentos de tubos instalados na 
vertical, para as duas opções, será igual à diferença entre as alturas da entrada de água na tubulação e 
a altura do tubo horizontal que alimenta apenas o chuveiro, mais a diferença de alturas entre esse tubo 
e o ponto de instalação do chuveiro.
Lvertical = (3,80 m – 1,10 m) + (2,10 m – 1,10 m) = 3,70 m
Para a primeira opção, as singularidades e os valores de seus comprimentos equivalentes, de 
acordo com a tabela de comprimentos equivalentes para tubulação de cobre ou PVC, para tubo com 
20 milímetros de diâmetro, são os seguintes:
Tabela 11 
1 entrada de água na tubulação, com borda 1 m
2 registros de gaveta (2 x 0,2 m) 0,4 m
1 registro de pressão 11,4 m
4 cotovelos de 90º (2 x1,2 m) 4,8 m
2 T com saída lateral (2 x 2,4 m) 4,8 m
Soma dos comprimentos equivalentes 22,8 m
Para calcular o valor da perda de carga nesse caso, o valor do comprimento total da tubulação será
Ltotal = Lvertical + Lhorizontal + Lequivalente
Ltotal = 3,70 m + 1,90 m + 22,80 m = 28,40 m
Para a segunda opção, as singularidades e os valores de seus comprimentos equivalentes, de acordo 
com a tabela de comprimentos equivalentes para tubulação de cobre ou PVC, para o mesmo tubo com 
20 milímetros de diâmetro, serão os seguintes:
Tabela 12 
1 entrada de água na tubulação, com borda 1 m
1 registro de gaveta 0,4 m
1 registro de pressão 11,4 m
3 cotovelos de 90º (3 x 1,2 m) 3,6 m
1 T com saída lateral 2,4 m
Soma dos comprimentos equivalentes 18,8 m
Para calcular o valor da perda de carga nesse caso, o valor do comprimento total da tubulação será
57
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Ltotal = Lvertical + Lhorizontal + Lequivalente
Ltotal = 3,70 m + 0,80 m + 18,80 m = 23,30 m
 
Para edifícios altos, com múltiplos andares semelhantes, como os destinados a uso residencial ou para 
prestação de serviços, a definição das linhas de distribuição de água fria é mais complexa do que para as 
residências de pequeno porte, mas deve seguir basicamente esses mesmos princípios.
A tubulação tem início no reservatório superior, é dividida em tubos verticais que descem servindo 
todos os andares, denominados colunas de distribuição, de onde saem os ramais de distribuição para 
cada domicílio, os quais se subdividem em sub-ramais, destinados a abastecer os pontos de utilização 
por setores, ilustrados esquematicamente na figura a seguir.
Reserva para 
uso diário
Reserva para 
hidrantes
Ramal de distribuição
Medição
Co
lu
na
 d
e 
di
st
rib
ui
çã
o
Hidrantes
Sub-ramal 
banheiro
Aquecedor
Figura 25 – Perfil esquemático de linhas de distribuição de água fria em prédio de múltiplos andares
58
Unidade I
As diferenças começam já no reservatório superior. Esses prédios, qualquer que seja a sua finalidade, 
devem contar com uma rede de hidrantes para combate a incêndio, e, em geral, a reserva de água para 
os hidrantes fica junto com a água destinada a alimentar os pontos de utilização.
Contudo, todo o volume de reserva para combate a incêndios tem que ser permanente, jamais 
podendo ser utilizado para qualquer outro fim. A separação dos volumes é feita de um modo bastante 
simples e engenhoso, esquematicamente representado na figura a seguir.
Reserva para uso diário
Reserva para 
hidrantes
Hidrantes
Limpeza/extravazor
Co
lu
na
 d
e 
di
st
rib
ui
çã
o
Co
lu
na
 d
e 
di
st
rib
ui
çã
o
7 8
1
3
2
4
5 6
Figura 26 – Detalhe do barrilete
A entrada da tubulação de distribuição de água fria é instalada no nível correspondente ao nível 
máximo do volume da reserva para os hidrantes.
Dessa forma, mesmo em caso de completa falta d’água, tanto no reservatório inferior quanto 
na rede pública, a água reservada para o combate a incêndio com os hidrantes não entrará na linha 
de distribuição.
O reservatório superior, bem como o inferior, deve sempre ser constituído de dois compartimentos 
independentes, também denominados células, de modo a possibilitar as operações de limpeza e de 
eventuais manutenções, sem interromper o abastecimento dos pontos de utilização.
O barrilete, isto é, a tubulação que liga o reservatório às colunas de distribuição, deve ser dotado de 
um conjunto de registros dispostos de modo a permitir todas as operações necessárias ao abastecimento 
contínuo do edifício.
59
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Observando esse conjunto em detalhe, representado na figura anterior, é possível imaginar o seu 
funcionamento para as mais diversas situações.
Para uma limpeza periódica ou alguma manutenção do compartimento à direita, por exemplo, a 
sequência de operações nesse conjunto é a descrita a seguir:
• Fechar o reabastecimento desse compartimento.
• Fechar o registro 1, para que toda a água utilizada passe a vir apenas do compartimento à direita, 
de modo que todo o seu volume destinado ao uso diário possa ser aproveitado.
• Fechar o registro 6, para que a água do compartimento à esquerda não passe para o compartimento 
à direita.
• Fechar o registro 2 e reabrir o registro 1, para que o abastecimento das colunas de distribuição 
continue, agora vindo apenas do compartimento à esquerda.
• Abrir o registro 8 da tubulação de limpeza, para esvaziar completamente esse compartimento.
Assim, o abastecimento das linhas de distribuição permanece sem interrupção enquanto a limpeza 
ou o reparo são realizados.
Ao fim, com o registro 8 já fechado, o reabastecimento desse compartimento e os registros 2 e 6 
podem ser reabertos, normalizando o funcionamento do sistema.
Caso seja necessário um reparo em alguma das colunas de distribuição, basta fechar seu respectivo 
registro, 3 ou 4 na figura, sem interromper o funcionamento normal da outra, ou outras, caso haja mais 
do que duas colunas.
As colunas de distribuição são os condutos verticais que alimentam os ramais de distribuição, em 
geral um para cada domicílio, apartamento ou escritório. Cada ramal se divide em sub-ramais, visando 
dividir o abastecimento dos pontos de utilização por setores, tais como banheiros, cozinha e lavanderia, 
como os apresentados na figura do perfil esquemático de linhas de distribuição.
Em edificações mais antigas, era comum o emprego de diversas colunas de distribuição, uma 
para cada setor, que visava economizar no comprimento da tubulação utilizada em cada ramal. 
Atualmente, porém, o custo da água e a tarifação justa tornaram-se bem mais significativos do que 
o custo da tubulação.
Sendo assim, a distribuição mais correta passou a ser a instalação de apenas um ramal de distribuição 
para cada domicílio, com um medidor de consumo logo em sua entrada, fazendo com que cada domicílio 
seja o único responsável pelo seu consumo e, também, o principal beneficiado por sua economia.
60
Unidade I
A localização ideal para as colunas de distribuição, por tais motivos e sobretudo para facilitar 
serviços de manutenção, é em um duto vertical, também conhecido por shaft, situado em área comum, 
geralmente no hall de escadas e elevadores, ilustrado na figura a seguir.
2.
00
.8
0
.2
0
.8
0
2.
00
1.
60
1.
00
1.
60
.6
0
.4
0
2.
40
1.
00
2.40
.4
0
.90 2.20
5.80
Ra
m
al
 d
e 
di
st
rib
ui
çã
o
Colunas de 
distribuição
3.60
3.40 1.80 1.80.80
4.40
3.40 1.00
2.20
1.40
3.60
.80 1.20.90.4
0
.6
0
2.
60
1.
60
2.
80
3.
20
1.
00
1.
00
2.
00
.8
0
1.
80 1.
30
Figura 27 – Localização das colunas de distribuição em planta
A quantidade de colunas de distribuição instaladas em cada edifício depende, basicamente, do 
consumo diário previsto, bem como do nível de conforto esperado. Considerando que cada coluna 
abastece toda uma prumada de domicílios, a rigor, bastaria uma coluna de distribuição.
Em prédios residenciais, onde costumam ocorrer picos de consumo em certos horários, a elevação 
da vazão, concentrada em apenas uma coluna de distribuição, pode se tornar insuficiente para atender 
às vazões mínimas requeridas para cada aparelho de utilização.
61
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
O mínimo recomendável em qualquer prédio é a instalação de duas colunas ou de, pelo menos, 
uma coluna de distribuição para duas prumadas de apartamentos, como a instalação representada 
na figura anterior.
O percurso dos ramais e sub-ramais de distribuição também deve ser traçado para facilitar a 
manutenção e eventuais reparos. Nos prédios mais recentes, a instalação mais usual é a tubulação 
percorrer pelo teto o máximo possível do caminho entre a coluna de distribuição e os pontos de 
utilização, descendo apenas já bem próximo a eles, como o representado esquematicamente na figura 
a seguir.
Sub-ramal banheiro
Ramal de distribuição
Co
lu
na
 d
e 
di
st
rib
ui
çã
o
Medição
Aquecedor
Figura 28 – Perfil esquemático da instalação de um ramal de distribuição
Convém lembrar que o projeto de instalações hidráulicas deve respeitar o projeto arquitetônico 
e evitar toda interferência com os demais projetos complementares. Assim, o traçado da linha de 
distribuição de água fria deve considerar, em planta, os outros projetos, sobretudo o estrutural, evitando 
pilares como os ilustrados na figura a seguir e, sempre que possível, sem atravessar vigas, descendo por 
dutos, também conhecidos por shafts.
Aquecedor
Medição
Figura 29 – Planta com o traçado da instalação de um ramal de distribuição
Definido o traçado, é possível dar início ao dimensionamento propriamente dito da tubulação, o que 
significa definir o diâmetro necessário em cada segmento para obter-se a vazão e a pressão adequada 
para cada ponto de utilização.
62
Unidade I
Esse dimensionamento deve ser realizado para cada segmento com vazão constante, em função do 
valor da vazão máxima prevista para o segmento, definida com base em valores de vazão especificados 
para os aparelhos de utilização situados a jusante, ou seja, que serão abastecidos através desse segmento.
4.2 Definição da vazão máxima em cada segmento da linha de distribuição
A determinação do valor da vazão máxima em cada segmento de uma linha de distribuição de água 
fria deve seguir um dos critérios descritos a seguir:
• critério do consumo máximo possível;
• critério do consumo máximo provável.
O critério do consumo máximo possível é empregado nas instalações prediais em que o uso mais 
comum é o total dos pontos de utilização serem acionados ao mesmo tempo. É o caso das instalações 
hidráulicas de vestiários de ginásios de esportes ou de indústrias, esquematicamente representadas na 
figura a seguir, por exemplo. A situação mais comum para essas instalações é aquela em que, ao fim 
de cada jogo, cada treino ou ao fim de cada turno de trabalho, todos os aparelhos serão utilizados ao 
mesmo tempo.
Aquecedor de 
baixa pressão 
A B C
F
D
G
E
H I
J
K
Figura 30 – Perfil esquemático de linha de distribuição de água fria em vestiários
Para esse tipo de instalação, a vazão máxima em cada segmento da tubulação equivale à soma das 
vazões especificadas para os aparelhos abastecidos por ele.
A vazão máxima prevista para o segmento A-B, por exemplo, será apenas a vazão especificada para 
uma bacia sanitária. Para o segmento E-F, o valor da vazão máxima equivale à soma dos valores das 
vazões detalhadas para duas bacias e três lavatórios. Já para o segmento I-K, essa soma deve incluir mais 
quatro chuveiros.
Contudo, para a maior parte das instalações prediais, a utilização de todos os aparelhos não costuma 
ser simultânea. O habitual é que um banheiro, por exemplo, seja utilizado por uma pessoa de cada vez, 
que não estará usando todos os aparelhos, ou seja, chuveiro, bacia sanitária e lavatório ao mesmo tempo.
63
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Para essas instalações, o critério empregado é o do máximo consumo provável, no qual a vazão em 
cada segmento de tubulação equivale a uma média ponderada da probabilidade de uso simultâneo das 
peças alimentadas por ele.
As probabilidades de uso dos aparelhos sanitários mais comuns, determinadas estatisticamente a 
partir de dados experimentais, constituem um sistema de pesos, especificados pela norma brasileira 
NBR 5626:1998, conforme a tabela a seguir.
Tabela 13 – Valores de pesos atribuídos a aparelhos 
sanitários em função da vazão mínima requerida
Aparelho sanitário Peça de utilização Vazão (l/s) Peso
Bacia sanitária
Caixa de descarga 0,15 0,3
Válvula de descarga 1,70 32
Banheira Misturador (água fria) 0,30 1,0
Bebedouro Registro de pressão 0,10 0,1
Bidê Misturador (água fria) 0,10 0,1
Chuveiro ou ducha Misturador (água fria) 0,20 0,4
Chuveiro elétrico Registro de pressão 0,10 0,1
Lavadora de pratos ou de roupas Registro de pressão 0,30 1,0
Lavatório Torneira ou misturador 0,15 0,3
Mictório cerâmico
Com sifão
Sem sifão
Válvula de descarga 0,50 2,8
Caixa de descarga 0,15 0,3
Mictório tipo calha Caixa de descarga ou registro de pressão 0,15/metro de calha 0,3
Pia
Torneira ou misturador (água fria) 0,25 0,5
Torneira elétrica 0,10 0,1
Tanque Torneira 0,25 0,7
Torneira de jardim ou lavagem em geral Torneira 0,20 0,4
Fonte: ABNT (1998).
O valor da vazão (Q) máxima provável, para cada segmento de tubulação, previsto pelos métodos das 
somas dos pesos, com base na soma dos pesos (P) atribuídos a todos os aparelhos sanitários que serão 
abastecidos por esse segmento, é obtido por meio da expressão
Q P eml s    0 3, /
Exemplo de aplicação
O traçado da instalação de distribuição de água fria de certo imóvel residencial é representado 
esquematicamente na figura a seguir.
64
Unidade I
Co
lu
na
 d
e 
di
st
rib
ui
çã
o
Medição
Aquecedor
A B
C
E F
G
D K M
H
J I
Ramal de distribuição
Figura 31 – Perfil esquemático de linha de distribuição de água fria em certo imóvel residencial
Considerando os valores constantes da tabela anterior e empregando o método da soma dos pesos, 
determinar os valores das vazões máximas previstas para os segmentos D-C, H-G, H-J, D-H e K-D.
Solução
O valor da vazão máxima provável, para um segmento de tubulação, é previsto com base na soma 
dos pesos atribuídos a todos os aparelhos sanitários que serão abastecidos por esse segmento, por meio 
da expressão
Q P eml s    0 3, /
Observando o desenho e a tabela anterior, verifica-se que os aparelhos sanitários que serão 
abastecidos através de cada um desses segmentos, seus valores de vazão mínima e seu peso serão
Para o segmento D-C:
• 1 chuveiro elétrico com registro de pressão: Q = 0,10 l/s (peso = 0,1)
• 1 lavatório com misturador: Q = 0,15 l/s (peso = 0,3)
• 1 bacia sanitária com caixa de descarga: Q = 0,15 l/s (peso = 0,3)
Sendo assim, a vazão máxima prevista para o segmento D-C será
Q l s      0 3 0 3 0 3 0 1 0 3 0 7 0 251, , , , , , , /
Para o segmento H-G:
• 1 pia com misturador (água fria): Q = 0,25 l/s (peso = 0,5)
65
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
• 1 lavadora de pratos com registro de pressão: Q = 0,30 l/s (peso = 1)
• 1 filtro (bebedouro com registro de pressão: Q = 0,10 l/s (peso = 0,1)
Dessa forma, a vazão máxima prevista para o segmento H-G será
Q l s      0 3 0 5 1 0 0 1 0 3 16 0 38, , , , , , , /
Para o segmento H-J:
• 1 lavadora de roupas com registro de pressão:Q = 0,30 l/s (peso = 1)
• 1 tanque com torneira: Q = 0,25 l/s (peso = 0,7)
Então, a vazão máxima prevista para o segmento H-J será
Q l s     0 3 1 0 0 7 0 3 17 0 39, , , , , , /
Para o segmento D-H, os pesos serão iguais às somas dos pesos nos segmentos que ele abastecerá, 
ou seja, H-G e H-J:
• 1 segmento H-G: soma de pesos = 1,6
• 1 segmento H-J: soma de pesos = 1,7
Sendo assim, a vazão máxima prevista para o segmento D-H será
Q l s     0 3 16 17 0 3 3 3 0 55, , , , , , /
Para o segmento K-D, os pesos serão iguais às somas dos pesos nos segmentos que ele abastecerá, 
ou seja, D-C e D-H:
• 1 segmento D-C: soma de pesos = 1,0
• 1 segmento D-H: soma de pesos = 3,3
Então, a vazão máxima prevista para o segmento K-D será
Q l s     0 3 1 0 3 3 0 3 4 3 0 63, , , , , , /
 
66
Unidade I
 Lembrete
A definição do valor da vazão máxima em um segmento qualquer de 
uma instalação hidráulica predial deve utilizar um dos critérios expostos 
a seguir.
Critério do consumo máximo possível, para instalações em que a 
situação mais comum corresponde a todos os pontos de utilização sendo 
acionados ao mesmo tempo, como é o caso de vestiários.
Critério do consumo máximo provável, para a maior parte das instalações, 
nas quais a situação mais comum, em cada sub-ramal, corresponde ao uso 
de um aparelho de utilização de cada.
A determinação dos valores de vazão máxima previstos para cada segmento deve prosseguir dessa 
forma, de jusante para montante, dos sub-ramais para os ramais, desses para a coluna de distribuição e 
para o barrilete, até o início da tubulação, situada no reservatório superior.
4.3 Definição do diâmetro mínimo para os segmentos da linha de distribuição
Tendo os valores de vazão máxima e a especificação dos limites de velocidade média para o 
escoamento, é possível definir o valor mínimo de diâmetro necessário para cada segmento da tubulação, 
por meio da equação da continuidade.
Q v A A
Q
v
� � � �
A velocidade média do escoamento, especificado pela norma NBR 5626:1998 para as instalações 
de água fria, em qualquer seção da tubulação, não deve ser inferior a 0,60 m/s nem superior a 3 m/s 
(ABNT, 1998).
Com o valor mínimo de área da seção (A) necessário para cada segmento, o valor do diâmetro (D) 
mínimo necessário é obtido por
A R
D D
D
A    



      

2
2 2
2 4
4
Entre os diâmetros nominais (DN) encontrados no mercado, o diâmetro a ser utilizado deve ser, no 
mínimo, aquele imediatamente superior ao valor calculado.
67
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Convém lembrar, no entanto, que o valor das perdas de carga é diretamente proporcional à 
velocidade média do escoamento. Assim, é permitido utilizar uma tubulação com diâmetro maior do 
que o obtido dessa forma, visando reduzir os valores de perda de carga em qualquer segmento das 
linhas de distribuição.
Exemplo de aplicação
O traçado da instalação de distribuição de água fria para um apartamento, cujo perfil esquemático 
já foi apresentado no exemplo anterior, bem como os valores de vazões máximas para alguns dos seus 
segmentos, também já calculados, são reapresentados a seguir.
Co
lu
na
 d
e 
di
st
rib
ui
çã
o
Medição
Aquecedor
A B
C
E F
G
D K M
H
J I
Ramal de distribuição
Figura 32 – Perfil esquemático de linha de distribuição de água fria em certo imóvel residencial
• Segmento D-C: Qmáx = 0,25 l/s
• Segmento H-G: Qmáx = 0,38 l/s
• Segmento H-J: Qmáx = 0,39 l/s
• Segmento D-H: Qmáx = 0,55 l/s
• Segmento K-D: Qmáx = 0,63 l/s
Considerando tais valores e o valor máximo de 3 metros/segundo para a velocidade média de 
escoamento, permitido pela norma, definir os valores mínimos de diâmetro nominal (DN) para cada um 
desses segmentos.
Solução
Os valores das áreas de seção (A), mínimos para cada segmento, podem ser obtidos em função dos 
valores da vazão (Q) e da velocidade (v) máximas, com a equação da continuidade, expressa por
68
Unidade I
Q v A A
Q
v
� � � �
Com o valor mínimo necessário para a área da seção (A), o valor mínimo para o diâmetro (D) será 
obtido por
A R
D D
D
A    



      

2
2 2
2 4
4
Em primeiro lugar, é necessário converter os valores para unidades compatíveis entre si, já que a 
vazão está expressa em litros/segundo e a velocidade em metros/segundo.
Como o valor do diâmetro nominal é expresso em milímetros, o mais simples é passar litros para cm3, 
lembrando que 1 l = 1000 cm3, e metro para centímetro; acentua-se que 1 metro = 100 centímetros.
Assim, os diâmetros nominais (DN) para os respectivos segmentos serão:
• Para o segmento D-C:
A
Q
v
cm s
cm s
cm
D
cm
cm cm
� � �
�
�
� � �
251
300
0 84
4 0 84
1 070 1 034
3
2
2
2
/
/
,
,
, ,
�
110 34, mm
O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 15 milímetros.
• Para o segmento H-G:
A
Q cm s
cm s
cm
D
cm
cm cm
  
    


380
300
127
4 127
1627 127 1
3
2
2
2
/
/
,
,
, , 22 7, mm
O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 15 milímetros.
69
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
• Para o segmento H-J:
A
Q cm s
cm s
cm
D
cm
cm cm
  
    


390
300
130
4 130
1655 129 1
3
2
2
2
/
/
,
,
, , 22 9, mm
O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 15 milímetros.
• Para o segmento D-H:
A
Q cm s
cm s
cm
D
cm
cm c
  
   


550
300
1833
4 1833
2 334 1528
3
2
2
2
/
/
,
,
, , mm mm15 3,
O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 20 milímetros.
• Para o segmento K-D:
A
Q cm s
cm s
cm
D
cm
cm cm
  
    


630
300
2 10
4 2 10
2 674 1635
3
2
2
2
/
/
,
,
, , 116 35, mm
O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 20 milímetros.
 
Os valores mínimos de diâmetro nominal (DN) obtidos para cada segmento de uma instalação 
precisam ser respeitados, mas não rigorosamente obedecidos.
É necessário verificar também o valor das perdas de carga nas linhas de abastecimento, para que a 
carga dinâmica resultante seja adequada para o bom funcionamento dos aparelhos de utilização.
70
Unidade I
Eventualmente, por economia de escala ou qualquer outro motivo, é permitido o emprego de 
tubulação de maior diâmetro.
 Observação
Considerando que a velocidade do escoamento influi diretamente no 
valor das perdas de carga, qualquer outro diâmetro nominal maior do que 
o assim obtido pode ser adotado, desde que o valor da velocidade média do 
escoamento não se torne inferior ao mínimo especificado.
4.4 Determinação dos valores de perdas de carga nas linhas de distribuição
Após as definições do traçado da linha de distribuição de água fria, dos valores de vazão máxima e 
de diâmetro para cada segmento, bem como do material constituinte dos tubos e conexões, torna-se 
possível determinar os valores das respectivas perdas de carga e, também, da carga mínima resultante 
em cada ponto de utilização.
A forma recomendada para determinar o valor da perda de carga (hf) em tubulações de água fria, 
como já foi visto, é definir o valor da perda de carga unitária (J), ou seja, da perda por metro de tubulação, 
e multiplicá-lo pelo valor do comprimento total (L), linear mais equivalentes, da tubulação, expresso por
hf = J x (Llinear + Lequivalente)
A perda de carga depende da velocidade do escoamento, e, por isso, o valor da perda de carga 
unitária (J) é calculado por segmentos de tubulação com diâmetro constante, para a vazão máxima 
prevista para cada segmento.
Apesar de muitos projetistas preferirem a fórmula de Hazen-Williams para determinar o valor da 
perda de carga unitária, a norma NBR 5626:1998 recomenda o emprego da fórmula universal, caso os 
valores de rugosidade da tubulação sejam conhecidos, ou as expressões de Fair-Whipple-Hsiao, em caso 
contrário (ABNT, 1998).
Com tais expressões, considerando o valor da vazão (Q) em litros/segundo e o valor do diâmetro 
interno (D) em milímetros, os valores de perda de carga unitária (J), em kPa/m, serão obtidos da 
seguinteforma:
• para tubos rugosos, de aço carbono, galvanizado ou não
J
Q
D
  20 2 10
6 188
4 88
, ,
,
71
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
• para tubos lisos, de plástico, de cobre ou de liga de cobre
J
Q
D
  8 69 10
6 175
4 75
, ,
,
O valor mínimo de pressão em qualquer ponto de utilização, estabelecido pela norma NBR 5626:1998, 
para condições dinâmicas, ou seja, com escoamento, é de 10 kPa, o que equivale a, aproximadamente, 
1 mca. Em casos excepcionais, tais como caixas de descarga, é admitido um valor mínimo de 5 kPa, que 
equivale a, aproximadamente, 0,5 mca (ABNT, 1998).
Já para a condição estática, o valor da pressão em qualquer ponto de utilização não deve ser superior 
a 400 kPa, o que equivale a 40 mca, aproximadamente.
Para situações transitórias, devidas a transientes hidráulicos, conhecidos também por Golpe de 
Aríete, por exemplo, o valor máximo de pressão admitido é de 200 kPa.
Exemplo de aplicação
O projeto do sobrado-tipo de um conjunto de casas geminadas, contendo o traçado das linhas de 
distribuição de água fria, é representado, em plantas e corte, pelas duas figuras a seguir. No sub-ramal 
que abastece a cozinha e a área de serviços estão previstos pontos de utilização para uma máquina de 
lavar louças (LL) e outra de lavar roupas (LR).
1,15
1,
70
1,
10
1,1
5
2,00
A
A
A
RG
A
3,80
Planta do pavimento 
superior
Planta do pavimento 
térreo
Figura 33 – Plantas do sobrado-tipo, com aparelhos de utilização e linhas de distribuição de água fria
72
Unidade I
4,
30
1,
201,
40
RG
C
B
A
RG
RPD
RG
Corte A-A
1,
00
0,
72
Figura 34 – Corte A-A, com aparelhos de utilização e linhas de distribuição de água fria
Com base nessas informações, determinar
A) Os valores de vazão máxima nos trechos entre os pontos A-B, B-C e B-D.
B) Os valores mínimos de diâmetros nominais (DN) para esses trechos.
C) Os valores das perdas de carga até o ponto de utilização do chuveiro e o da máquina de 
lavar roupas.
D) Os valores de carga dinâmica, em condições normais de uso, no ponto do chuveiro e da máquina 
de lavar roupas.
E) Os valores de carga dinâmica no ponto do chuveiro e da máquina de lavar roupas, quando o nível 
do reservatório estiver apenas 10 centímetros acima da entrada da linha de distribuição.
Solução
A) Para determinar os valores de vazão máxima nesse tipo de instalação, o critério a ser empregado é 
o das vazões máximas prováveis, cujo valor para cada segmento é estimado pelo método da soma 
de pesos, com a fórmula
73
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Q P eml s   0 3, /
Observando os desenhos e a última tabela, verifica-se que os aparelhos sanitários que serão 
abastecidos através de cada um desses segmentos, seus valores de vazão mínima e seu peso serão:
Para o trecho B-C:
• 1 pia com torneira (água fria): Q = 0,25 l/s (peso = 0,5)
• 1 lavadora de pratos com registro de pressão: Q = 0,30 l/s (peso = 1)
• 1 tanque com torneira: Q = 0,25 l/s (peso = 0,7)
• 1 lavadora de roupas com registro de pressão: Q = 0,30 l/s (peso = 1)
Sendo assim, a vazão máxima prevista para o trecho B-C será
Q l s       0 3 0 5 1 0 0 7 1 0 0 3 3 2 0 537, , , , , , , , /
Para o trecho B-D:
• 1 lavatório com misturador: Q = 0,15 l/s (peso = 0,3)
• 1 bacia sanitária com caixa de descarga: Q = 0,15 l/s (peso = 0,3)
• 1 chuveiro elétrico com registro de pressão: Q = 0,10 l/s (peso = 0,1)
Então, a vazão máxima prevista para o trecho B-D será
Q l s      0 3 0 3 0 3 0 1 0 3 0 7 0 251, , , , , , , /
Para o trecho A-B, os pesos serão iguais às somas dos pesos nos trechos que ele abastecerá, ou seja, 
B-C e B-D:
• 1 trecho B-C: soma de pesos = 3,2
• 1 trecho B-D: soma de pesos = 0,7
Dessa forma, a vazão máxima prevista para o segmento A-B será
Q l s     0 3 3 2 0 7 0 3 3 9 0 592, , , , , , /
74
Unidade I
B) O valor mínimo de diâmetro nominal (DN) para cada segmento é determinado a partir da equação 
da continuidade, com as fórmulas a seguir.
Q A A
Q
D
A
   
 



4
Para o trecho B-C:
A
Q l s
m s
cm s
cm s
cm
D
cm
   
  


0 537
3 0
537
300
179
4 179
2
3
2
2
, /
, /
/
/
,
,
,2279 1510 15 102cm cm mm , ,
O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 20 milímetros.
Para o trecho B-D:
A
Q cm s
cm s
cm
D
cm
cm c
  
   


251
300
0 837
4 0 837
0 266 0 516
3
2
2
2
/
/
,
,
, , mm mm 5 16,
O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 15 milímetros.
Para o trecho A-B:
A
Q cm s
cm s
cm
D
cm
cm c
  
   


592
300
1973
4 1973
2 513 1585
3
2
2
2
/
/
,
,
, , mm mm15 85,
75
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 20 mm.
C) O valor da perda de carga (hf) até o ponto de utilização é determinado a partir dos valores de 
perda de carga unitária (J) e do comprimento total (L), linear mais equivalente, da linha que 
abastece esse ponto, com a fórmula
hf = J x L
O valor da perda de carga unitária para tubos lisos de plástico (PVC) pode ser obtido com a fórmula 
de Fair-Whipple-Hsiao, em função do valor da vazão máxima prevista e do diâmetro da tubulação.
J
Q
D
  8 69 10
6 175
4 75
, ,
,
O valor do comprimento total (Ltotal), linear mais equivalente, é obtido a partir da soma dos 
comprimentos de segmentos lineares (Llinear) de tubos com o total dos comprimentos equivalentes 
(Lequivalente) das válvulas e das conexões existentes na linha que abastece esse ponto.
Com as dimensões lineares obtidas em plantas e cortes e os valores constantes da tabela de 
comprimentos equivalentes para tubulação de cobre ou PVC, o comprimento total será
Ltotal = Lvertical + Lhorizontal + Lequivalente
Valores da perda de carga unitária (J):
Para o trecho A-B, Q = 0,592 l/s e D = 20 mm:
J kPa mca m    8 69 10 0 592
20
2 295 0 23
6 175
4 75
, ,
, , /
,
,
Para o trecho B-C, Q = 0,537 l/s e D = 20 mm:
J kPa mca m    8 69 10 0 537
20
1935 0 194
6 175
4 75
, ,
, , /
,
,
Para o trecho B-D, Q = 0,251 l/s e D = 15 mm:
J kPa mca m    8 69 10 0 251
15
2 005 0 20
6 175
4 75
, ,
, , /
,
,
76
Unidade I
Valor do comprimento total da tubulação desde a entrada, no reservatório, até o ponto B:
Trecho A-B, com D = 20 mm:
Lhorizontal = 1,15 m + 1,70 m + 1,15 m = 4 m
Lvertical = 1 m
Comprimentos equivalentes, conforme a tabela de comprimentos equivalentes para tubulação de 
cobre ou PVC, para D = 20 mm:
Tabela 14 
1 entrada de água na tubulação, com borda 1 m
1 registro de gaveta 0,2 m
1 cotovelo de 45º 0,5 m
2 cotovelos de 90º (2 x 1,2 m) 2,4 m
1 Tê de passagem direta 0,8 m
Tê com saída lateral 2,4 m
Soma dos comprimentos equivalentes 7,3 m
Ltotal = Lhorizontal + Lvertical + Lequivalente
Ltotal = 1,00 m + 4,00 m + 7,30 m = 12,30 m
Valor do comprimento total da tubulação desde o ponto B até o ponto de utilização do chuveiro (Ch):
Trecho B-Ch, com D = 15 mm:
Lhorizontal = 1,15 m + 2,00 m + 3,15 m
Lvertical = 1,40 m + 1,20 m = 2,60 m
Comprimentos equivalentes, conforme a tabela de comprimentos equivalentes para tubulação de 
cobre ou PVC, para D = 15 mm:
Tabela 15 
1 registro de gaveta 0,1 m
1 registro de pressão (globo) 11,1 m
4 cotovelos de 90º (4 x 1,1 m) 4,4 m
2 Tê de passagem direta (2 x 0,7 m) 1,4 m
Soma dos comprimentos equivalentes 17 m
77
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Ltotal = Lhorizontal + Lvertical + Lequivalente
Ltotal = 3,15 m + 2,60 m + 17,00 m = 22,75 m
Valor do comprimento total da tubulação desde o ponto B até o ponto de utilização da máquina de 
lavar roupas (LR):
Trecho B-LR, com D = 20 mm:
Lhorizontal = 3,80 m + 1,10 m = 4,90 m
Lvertical = 4,30 m
Comprimentos equivalentes, conforme tabela de comprimentos equivalentes para tubulação de 
cobre ou PVC, para D = 20 mm:
Tabela 16 
1 registro de gaveta 0,2 m
3 cotovelos de 90º (3 x1,2 m) 3,6 m
3 Tê de passagem direta (3 x 0,8 m) 2,4 m
Soma dos comprimentos equivalentes 6,2 m
Ltotal = Lhorizontal + Lvertical + Lequivalente
Ltotal = 4,90m + 4,30 m + 6,20 m = 15,40 m
O valor da perda de carga até o ponto de utilização do chuveiro será igual à soma das perdas de 
carga nos trechos A-B e B-Ch.
Trecho A-B:
h J L
mca
m
m mcaf A B      0 23 12 30 2 83, , ,
Trecho B-Ch:
h J L
mca
m
m mcaf B Ch      0 20 22 75 4 55, , ,
Trecho A-Ch:
hf (A – Ch) = hf (A – B) + hf (B – Ch) = 2,83 mca + 4,55 mca = 7,38 mca
78
Unidade I
O valor da perda de carga até o ponto de utilização da máquina de lavar roupas será igual à soma 
das perdas de carga nos trechos A-B e B-LR.
Trecho B-LR:
h J L
mca
m
m mcaf B LR      0 194 15 40 2 99, , ,
Trecho A-LR:
hf (A – Ch) = hf (A – B) + hf (B – LR) = 2,83 mca + 2,99 mca = 5,82 mca
D) O valor da carga dinâmica (H) num ponto de utilização é igual ao valor da carga estática (∆z) 
disponível nesse ponto menos o valor da perda de carga (hf) que ocorre ao longo do escoamento 
até esse ponto.
H = ∆z – hf
O valor da carga estática (∆z) é igual ao valor da diferença de nível entre o ponto de utilização e a 
superfície livre do reservatório.
Observando o corte A-A é possível verificar que, em condições normais de uso, essa diferença de 
nível para o ponto do chuveiro será
∆z = 0,72 m + 1,00 m + 1,40 m – 1,20 m = 1,92 m = 1,92 mca
Considerando o valor da perda de carga no escoamento do reservatório até o ponto do chuveiro, 
calculado no item C, o valor da carga dinâmica será
H = ∆z – hf (A – Ch) = 1,92 m = 7,38 mca = – 5,46 mca
É importante interpretar corretamente o significado desse resultado.
O valor da pressão, ou da carga de pressão dinâmica resultante, além de ser inferior a 1 mca, ou 10 kPa, 
que é o valor mínimo estabelecido pela norma NBR 5626:1998 (ABNT, 1998), é também negativo.
Essa situação, obviamente, não significa que a água escoaria até o ponto em que o valor da carga 
estática e o das perdas de carga se igualam e, a seguir, retornaria ou pararia por falta de carga.
É certo que a água não pode perder 7,38 mca de carga, já que ela tem apenas 1,92 mca disponível 
para perder.
79
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
De fato, ao esgotar a carga estática disponível, cessa o escoamento e cessa a perda de carga. Como 
a saída do chuveiro também fica sujeita apenas à pressão atmosférica, assim como a superfície livre do 
reservatório, passa a ocorrer uma nova diferença de níveis, uma nova pressão estática e, de acordo com 
o princípio dos vasos comunicantes, um novo escoamento teria início.
Na prática, essas etapas, por assim dizer, não ocorrem isoladamente, mas sim numa sequência 
imperceptível, que se manifesta apenas no resultado, com a água saindo lentamente, em pouca 
quantidade e com baixa velocidade.
É nesses casos em que costumam ocorrer sucessivas quebras da resistência de chuveiros elétricos, 
principalmente nos meses de inverno.
Para que isso não ocorra, ou para corrigir tais situações, há três soluções possíveis e fáceis de perceber 
observando-se a fórmula da pressão ou carga de pressão dinâmica.
H = ∆z – hf
A primeira é aumentar o valor da carga estática (∆z) disponível, elevando-se a posição do reservatório, 
por exemplo.
A segunda possibilidade é reduzir o valor total das perdas de carga (hf), traçando um percurso 
mais direto, em primeiro lugar, e aumentando o diâmetro da tubulação, para reduzir a velocidade do 
escoamento, pois ela influi diretamente tanto no atrito quanto na turbulência do movimento, ambos 
responsáveis pelas perdas de carga.
A terceira possibilidade é fazer as duas coisas, ou seja, aumentar a carga estática e reduzir as perdas 
de carga.
Nesse exemplo em estudo, bem como em qualquer outro caso ainda em fase de projeto, a terceira 
possibilidade é plenamente viável e a mais recomendável.
Existe ainda uma quarta possibilidade, inadmissível para obras ainda em fase de projeto, mas 
aceitável para construções já existentes, que é a introdução de um pressurizador na linha de distribuição. 
O motivo principal para evitar um pressurizador é a elevação do consumo de energia elétrica, sobretudo 
para uma época em que o correto é buscar a redução.
Para determinar o valor da carga dinâmica, em condições normais de uso, no ponto da máquina de 
lavar roupas, observando o corte A-A é possível verificar que a diferença de nível entre a superfície do 
reservatório e esse ponto será
∆z = 0,72 m + 1,00 m + 4,30 m = 6,02 mca
Considerando o valor da perda de carga no escoamento do reservatório até o ponto da máquina de 
lavar roupas, também calculado no item C, o valor da carga dinâmica será
80
Unidade I
H = ∆z – hf (A – Ch) = 6,02 mca – 5,82 mca = 0,20 mca <0,50 mca
Mesmo para esse ponto, que dispõe de uma carga estática (∆z) bem mais elevada do que a do 
chuveiro, a carga dinâmica é insuficiente.
Sendo assim, a única conclusão lógica é providenciar as alterações previstas na terceira possibilidade 
examinada há pouco:
• Elevar a cumeeira do telhado, aumentando sua inclinação, por exemplo, para permitir a elevação 
do reservatório, aumentando o valor da carga estática (∆z) disponível.
• Refazer o traçado das linhas de distribuição, buscando um percurso mais direto para o chuveiro, 
que é o ponto mais desfavorável, aumentar o diâmetro da tubulação e, se necessário, criar uma 
linha direta para o chuveiro, visando reduzir ao máximo as perdas de carga (hf).
E) Para determinar o valor da carga dinâmica (H) nesses pontos de utilização quando o nível do 
reservatório estiver apenas 10 centímetros acima da entrada da linha de distribuição, ou seja, 
quando houver falta d’água na rede pública e a água do reservatório estiver acabando, a única 
diferença será o valor da carga estática (∆z) disponível em tais pontos. O valor das perdas de carga 
(hf) ao longo do escoamento serão os mesmos.
Para o ponto do chuveiro:
∆z = 0,10 m + 1 m + 1,40 m – 1,20 m = 1,32 m = 1,32 mca
H = ∆z – hf (A – Ch) = 1,32 mca – 7,38 mca = – 6,06 mca
Para o ponto da máquina de lavar roupa:
∆z = 0,10 m + 1 m + 4,30 m = 5,42 mca
H = ∆z – hf (A – Ch) = 5,42 mca – 5,82 mca = – 0,40 mca
 
Para o projeto das linhas de distribuição de água fria para edifícios com múltiplos andares, 
os princípios e conceitos fundamentais, bem como os procedimentos e cálculos, são os mesmos 
empregados até esse ponto.
Contudo, a elaboração do projeto para essas edificações é significativamente mais complexa e 
trabalhosa. Considerando que o engenheiro autor do projeto deve manter consigo um memorial de 
cálculo com todo o seu dimensionamento, a norma NBR 5626:1998 (ABNT, 1998) recomenda o emprego 
de uma rotina e planilhas padronizadas, exemplificadas a seguir.
81
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
 Saiba mais
Orientações e informações mais amplas e detalhadas sobre as 
possibilidades de rotinas e planilhas podem ser encontradas no Anexo A da 
norma NBR 5626:1998.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 5626 – 
Instalação predial de água fria. Rio de Janeiro: ABNT, 1998.
4.5 Rotinas e planilhas
A primeira providência recomendada é dispor de desenhos da edificação, em escala, contendo 
as posições dos aparelhos de utilização e, de preferência, já com o projeto de formas da estrutura, 
com localização de dutos, vigas e pilares. Esses desenhos podem ser perspectivas isométricas ou 
plantas e cortes.
As linhas de recalque e de distribuição devem ser traçadas nesses desenhos, considerando as conexões 
disponíveis no mercado, evitando interferências com a estrutura, mas sempre visando ao percurso mais 
direto e mais curto possível até os pontos de utilização.
A seguir, cada uma das derivações de tubos, denominadas nós, e cada ponto de utilização devem 
ser identificados por uma letra ou um número, de preferência em ordem crescente de montante para 
jusante. Dessa forma, será possível identificar cada trecho em que o diâmetro e a estimativa de vazão 
máxima serão constantes.
Então, o dimensionamento de cada trecho, devidamente identificado, poderá ser realizado na 
sequência adequada, passo a passo, com o resultado de cada passo lançado em planilhas iguais ousemelhantes à apresentada a seguir.
Quadro 1 – Modelo de planilha
Trecho A-B B-C C-D D-E
Soma dos pesos
Vazão estimada (l/s)
Diâmetro (mm)
Velocidade (m/s)
Perda de carga unitária (kPa/m)
Comprimento linear horizontal (m) 
Comprimento linear vertical (m) 
Comprimento equivalente (m) 
Comprimento total (m) 
82
Unidade I
Trecho A-B B-C C-D D-E
Perda de carga (kPa)
Diferença de cotas (∆z em m) 
Pressão dinâmica resultante (kPa)
Pressão dinâmica requerida (kPa)
Adaptado de: ABNT (1998, p. 32).
 Resumo
Tratamos os principais assuntos relativos ao abastecimento de água 
potável para as edificações em geral. Os princípios e conceitos básicos que 
norteiam as instalações prediais hidráulicas foram expostos e exemplificados, 
tanto do ponto de vista da própria hidráulica quanto do ponto de vista da 
economia de energia, da preservação e do conforto ambiental, ou da justa 
tarifação para remunerar o serviço prestado.
Foram ilustradas questões relativas ao volume de consumo diário, 
variável em função do clima e dos próprios hábitos regionais, bem como 
em função do uso e da finalidade da edificação.
Também foi estudado o dimensionamento tanto do volume necessário 
para o abastecimento regular quanto do volume a reservar para falhas 
eventuais ou frequentes no sistema de abastecimento público.
A seguir, foi exemplificado um roteiro completo e detalhado de cada 
etapa do dimensionamento da instalação predial de água fria, a fim de 
manter água potável disponível em todos os pontos de utilização, em 
quantidade e pressão adequadas a cada tipo de uso.
 Exercícios
Questão 1. (FURB 2019, adaptada) Tendo a NBR 5626:1998 como referência, analise as afirmativas 
sobre os reservatórios prediais de água fria e registre V para as verdadeiras e F para as falsas:
( ) O volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no mínimo, o necessário para 24 horas 
de consumo normal no edifício, sem considerar o volume de água para combate a incêndio.
( ) O volume de água reservado para residências de pequeno tamanho, recomendado pela referida 
norma, é de, no mínimo, 500 litros.
( ) O volume de água reservado para edifícios de grande porte, recomendado pela referida norma, é 
de, no máximo, 15.000 litros.
83
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
( ) A extremidade da tomada de água no reservatório deve ser elevada em relação ao fundo desse 
reservatório para evitar a entrada de resíduos eventualmente existentes na rede predial de distribuição.
Assinale a alternativa com a sequência correta:
A) F – F – V – F.
B) V – V – V – F.
C) F – V – F – V.
D) V – V – F – V.
E) V – V – V – V.
Resposta correta: alternativa D.
Análise das afirmativas
(V) O volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no mínimo, o necessário para 24 horas 
de consumo normal no edifício, sem considerar o volume de água para combate a incêndio.
Justificativa: o item 5.2.5.1 informa que o volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no 
mínimo, o necessário para 24 horas de consumo normal no edifício, sem considerar o volume de água 
para combate a incêndio.
(V) O volume de água reservado para residências de pequeno tamanho, recomendado pela referida 
norma, é de, no mínimo, 500 litros.
Justificativa: o item 5.2.5.1 recomenda que, no caso de residência de pequeno tamanho, a reserva 
mínima deve ser de 500 litros.
(F) O volume de água reservado para edifícios de grande porte, recomendado pela referida norma, é 
de, no máximo, 15.000 litros.
Justificativa: o volume é reservado em função da localização do edifício. Caso a região onde o prédio 
for construído não apresente faltas d’água habituais no abastecimento da rede pública, a reserva será 
feita para um dia de consumo. Se o prédio for construído numa região em que as falhas no abastecimento 
público são frequentes, a reserva deverá ser proporcional ao tempo que costuma durar a falta d’água, 
isto é, à quantidade de dias consecutivos sem fornecimento.
(V) A extremidade da tomada de água no reservatório deve ser elevada em relação ao fundo desse 
reservatório para evitar a entrada de resíduos eventualmente existentes na rede predial de distribuição.
84
Unidade I
Justificativa: o item 5.2.5.6 informa que a extremidade da tomada de água no reservatório deve 
ser elevada em relação ao fundo desse reservatório para evitar a entrada de resíduos eventualmente 
existentes na rede predial de distribuição.
Questão 2. (FCC 2017) Para a instalação de um chuveiro foram utilizados 4,4 m de tubulação de 
diâmetro de 19 mm, 1 Tê de saída de lado, 1 Tê de passagem direta, 5 cotovelos de 90º e 2 registros 
de gaveta abertos. Os comprimentos equivalentes das singularidades são: Tê de saída de lado: 1,4 m; 
Tê de passagem direta: 0,4 m; cotovelo de 90º: 0,7 m e registro de gaveta aberto: 0,1 m. As perdas por 
singularidade representam, em relação às perdas por atrito da tubulação retilínea, o percentual de: 
A) 125%.
B) 150%.
C) 110%.
D) 90%.
E) 75%.
Resposta correta: alternativa A.
Análise da questão
Tabela 17
Item Quantidade Perda de carga unitária Perda de carga total
Tubulação 4,4 m 1 m 4 m
Tê de saída lateral 1 1,4 m 1,4 m
Tê de passagem 1 0,4 m 0,4 m
Cotovelo 90º 5 0,7 m 3,5 m
Registro 2 0,1 m 0,2 m
As perdas de carga referentes às singularidades estão na tabela a seguir:
Tabela 18
Item Quantidade Perda de carga unitária Perda de carga total
Tê de saída lateral 1 1,4 m 1,4 m
Tê de passagem 1 0,4 m 0,4 m
Cotovelo 90º 5 0,7 m 3,5 m
Registro 2 0,1 m 0,2 m
Perda de carga referente às singularidades 5,5 m
85
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
A relação percentual (R%) entre a perda de carga das singularidades (hs) e a perda de carga da 
tubulação (hT) fica:
R
h
h
R
m
m
R
s
T
% %
%
,
%
% %
� �
� �
�
100
5 5
4
100
125