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,
3
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 cálculos