INSTALACOES PREDIAIS HIDRAULICAS - Livro II

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Unidade II
Unidade II
5 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE
As instalações prediais de água quente, assim como as de água fria, consistem basicamente em 
abastecer alguns dos pontos de utilização, principalmente os chuveiros e, eventualmente, as torneiras 
de lavatórios e pias de cozinha.
O sistema mais simples e também o mais utilizado no Brasil é o aquecimento no próprio ponto de 
utilização, isto é, com o emprego de chuveiros e torneiras elétricas. Nesse caso, a tubulação é a própria 
tubulação de água fria, ilustrada na figura a seguir, o que representa o menor custo direto de instalação.
RG
RG Chuveiro 
elétrico
Torneira 
elétricaRG
∆Z
RP
Figura 35 – Corte esquemático com aquecimento de água nos próprios aparelhos de utilização
Os principais inconvenientes desse tipo de instalação são a regulagem da temperatura da água, limitada 
a três ou quatro possibilidades nesses aparelhos, bem como eventuais falhas no fornecimento de energia 
elétrica, habituais queimas ou quebras da resistência e sobretudo o elevado consumo de energia elétrica.
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INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Além desses inconvenientes, existem sérios riscos relativos a aterramentos inadequados nas 
instalações elétricas, ou mesmo ausência de fio terra, agravados pelo fato de tais aparelhos de utilização 
normalmente empregarem voltagem de 220 V.
Há sistemas de aquecimento e distribuição de água quente mais elaborados, que proporcionam 
mais conforto, nos quais a água aquecida é conduzida até os pontos de utilização, em tubulação 
independente, onde pode ser misturada à água fria, na proporção preferida pelo usuário.
Uma instalação desse tipo para um banheiro com água quente para o chuveiro e para o lavatório é 
esquematicamente representada, em elevação, na figura a seguir.
R
RG
RP
Figura 36 – Corte esquemático de distribuição de água quente em banheiro
A tubulação que conduz água quente, na figura anterior, é representada em vermelho e a tubulação de água 
fria em azul. Antes de se juntarem para chagar ao chuveiro, ambas são seccionadas por registros de pressão (RP).
A abertura maior ou menor de cada um desses registros permitirá que as vazões de água quente e 
água fria se misturem, na proporção adequada para que a temperatura da água na saída do chuveiro 
seja a preferida pelo usuário.
Para o lavatório, a mesma operação é realizada por meio de um misturador, que é como uma torneira 
dotada de dois volantes, ou seja, como dois registros de pressão acoplados a uma bica, formando uma só 
peça. Esse mesmo tipo de peça pode ser utilizado em pias de cozinha. Nesses pontos, a ligação entre a 
tubulação que está na parede e as entradas do misturador é feita através de tubos específicos para esse 
fim, denominados ligações flexíveis.
O aquecimento da água, para esses casos de mistura no ponto de utilização, pode ser feito de 
diversas formas e por meio de diferentes tipos de energia. Quanto ao tipo de energia empregada, as mais 
comuns são a energia elétrica, o gás e, mais recentemente, a energia solar.
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Unidade II
Quanto à forma de aquecimento, existem os aquecedores com reserva de água quente, em geral 
denominados aquecedores centrais ou de acumulação, e os aquecedores instantâneos, denominados 
aquecedores de passagem.
Os sistemas de aquecimento centrais podem ser coletivos ou privados, o que é definido basicamente 
em função da forma de tarifação pelo aquecimento.
Em locais onde não é necessária a divisão das despesas com aquecimento, tais como hospitais, 
hotéis, motéis, clubes ou empresas, a água quente distribuída para todos os pontos de utilização do 
edifício pode ser aquecida e reservada numa central única, gerando economia de escala tanto para a 
produção quanto para a manutenção do sistema.
Os sistemas de aquecimento central privado, ou privativo, são empregados nas edificações em que, 
mesmo sendo coletivas, como os prédios de apartamentos, cada domicílio deve arcar com as despesas 
relativas ao próprio consumo.
Para esses casos, os aquecedores com reservatório de acumulação, que vêm gradativamente caindo 
em desuso, devem ser instalados no interior do domicílio, num local o mais próximo possível de todos 
os pontos de utilização, principalmente dos chuveiros, devido às perdas de carga no escoamento.
Esse cuidado deve ser ainda maior em casas, onde a carga hidrostática (∆z) disponível não costuma 
ser elevada, como ilustra a figura a seguir.
RG
RG
RG
RP
Boiler ∆Z
Figura 37 – Corte esquemático, aquecedor de água com reservatório de acumulação (boiler)
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INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
A linha de alimentação até o boiler e deste até a saída para o chuveiro deve ser o mais direta e 
mais curta possível. O chuveiro, por ser o aparelho de utilização com a menor carga hidrostática (∆z) 
disponível, deve ser abastecido em primeiro lugar, na linha de distribuição de água quente.
Em prédios de apartamentos, o valor da carga hidrostática (∆z) disponível é, em geral, bem mais 
elevado do que em casas, reduzindo-se bastante a relevância das perdas de carga. Mesmo assim, 
continua sendo recomendável que o aquecedor seja instalado o mais próximo possível dos aparelhos de 
utilização, para que o calor perdido ao longo da tubulação seja minimizado.
O principal inconveniente dos aquecedores com reservatório de acumulação é o consumo de energia 
para manter uma grande quantidade de água continuamente aquecida, mesmo que essa água seja 
utilizada apenas em poucas situações por dia, ou seja, principalmente para apenas alguns banhos a 
cada dia.
Desse importante ponto de vista energético, a água quente para diversos pontos de um domicílio, 
com mistura no próprio ponto, pode ser fornecida com maior eficiência por aquecedores de passagem 
elétricos, como o representado na figura a seguir, ou a gás, que deve sempre ser instalado em local com 
ventilação permanente.
RG
RG
RG
Aquecedor 
de passagem
RP
∆Z
Figura 38 – Corte esquemático com aquecedor de passagem elétrico instalado próximo ao chuveiro
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Unidade II
Os aquecedores de passagem elétricos mais comuns, em geral, servem a dois ou três pontos apenas, 
devendo-se ter cuidado em relação ao uso simultâneo.
Uma situação possível, ainda que rara, para a instalação representada na figura anterior seria a 
abertura das torneiras da pia da cozinha e do lavatório do banheiro ao mesmo tempo que alguém está 
tomando banho. Nesse caso, a temperatura da água no chuveiro se tornaria mais baixa.
De acordo com o princípio da continuidade, a vazão (Q) no aquecedor passará a ser igual à soma 
das vazões no chuveiro e nas torneiras. Como a área da seção transversal (A) do conduto no aquecedor 
permanece a mesma, a velocidade média do escoamento (v) aumentará na mesma proporção do 
aumento da vazão, respeitando a equação da continuidade (Q = v x A).
Com uma velocidade de escoamento maior, o tempo de passagem da água pelo aquecedor, ou seja, 
o tempo de aquecimento, será menor, e, portanto, a temperatura final da água se tornará mais baixa do 
que na situação mais habitual.
A tabela a seguir apresenta valores de consumo diário de água quente em aparelhos sanitários de uso 
doméstico, sugeridos pela NBR 15569:2020 (ABNT, 2020), que podem ser empregados na determinação da 
velocidade do escoamento, quando não se dispõe de dados fornecidos pelo fabricante.
Tabela 19 – Consumo de água quente nos pontos de utilização
Aparelho de utilização Consumo mínimo
Consumo 
máximo
Ciclo diário 
(min/pessoa)
Temperatura de 
consumo
Ducha de banho 3,0 L/min 15,0 L/min 10 39 ºC – 40 ºC
Lavatório 3,0 L/min 4,8 L/min 2 39 ºC – 40 ºC
Ducha higiênica 3,0 L/min 4,8 L/min 2 39 ºC – 40 ºC
Banheira 80 L 440 L Banho 39 ºC – 40 ºC
Pia de cozinha 2,4 L/min 7,2 L/min 3 39 ºC – 40 ºC
Lava-louças
(12 pessoas) 20,0 L 20,0 L Ciclo de lavagem 39 ºC – 50 ºC
Lava-roupas 90,0 L 200,0 L Ciclo de lavagem 39 ºC – 40 ºC
Adaptada de: ABNT (2008, p. 33).
Exemplo de aplicação
Considerando a instalação de água quente apresentada anteriormente, na figura anterior, verifiquea velocidade do escoamento no aquecedor elétrico para as situações descritas a seguir:
•	 Toda a tubulação com 15 mm de diâmetro, e o valor da vazão definido pelo método da soma de 
pesos do critério de consumo máximo provável.
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INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
•	 Toda a tubulação com 15 mm de diâmetro, e o valor da vazão correspondente a todos os aparelhos 
de utilização sendo usados com vazão máxima e ao mesmo tempo.
•	 Tubulação com 20 mm de diâmetro, até o T em que a linha se ramifica para o chuveiro, e o valor 
da vazão definido pelo método da soma de pesos do critério de consumo máximo provável.
•	 Tubulação com 20 mm de diâmetro, até o T em que a linha se ramifica para o chuveiro, e o valor 
da vazão correspondente a todos os aparelhos de utilização sendo usados com vazão máxima e 
ao mesmo tempo.
Considere que, segundo o critério do máximo consumo provável, o valor da vazão em um segmento 
de tubulação é obtido a partir da média ponderada dos pesos atribuídos às vazões previstas para cada 
aparelho de utilização, por meio da expressão:
Q = 0,3 x √ΣP (em l/s)
Empregue os dados de pesos especificados pela NBR 5626:1998 (ABNT, 1998) para aparelho de 
utilização, constantes da tabela parcialmente reapresentada a seguir.
Tabela 20 – Valores de pesos atribuídos a aparelhos sanitários, 
em função da vazão mínima requerida
Aparelho sanitário Peça de utilização Vazão (l/s) Peso
Chuveiro ou ducha Misturador 0,20 0,4
Lavatório Torneira ou misturador 0,15 0,3
Pia Torneira ou misturados 0,25 0,5
Adaptada de: ABNT (1998, p. 28).
Avalie, também, a proporção entre os tempos de aquecimento, ou seja, de passagem da água pelo 
aquecedor elétrico nas situações de uso normal, isto é, previstas pelo critério do máximo consumo 
provável, para as tubulações com 15 mm e com 20 mm.
Solução
Os valores das vazões máximas, sugeridos na tabela Consumo de água quente nos pontos de 
utilização, e dos pesos atribuídos aos aparelhos de utilização servidos por esse aquecedor elétrico, 
constantes da tabela anterior, são:
•	 Chuveiro ou ducha com misturador, Q = 15 l/min = 0,25 l/s P = 0,4.
•	 Lavatório com misturador, Q = 4,8 l/min = 0,08 l/s P = 0,3.
•	 Pia com misturador, Q = 7,2 l/min = 0,12 l/s P = 0,5.
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Unidade II
O valor da vazão máxima no aquecedor, segundo o método da soma de pesos do critério de consumo 
máximo provável, será
Q = 0,3 x √ΣP = 0,3 x √0,4 + 0,3 + 0,5 = 0,3 x √1,2 = 0,3 x 1,095 = 0,33 l/s
O valor da vazão quando todos esses aparelhos estiverem sendo utilizados com vazão máxima e ao 
mesmo tempo será
Q = 0,25 + 0,08 + 0,12 = 0,45 l/s
Considerando toda a tubulação com 15 mm de diâmetro, ou seja, 1,5 cm, o valor da área da sua 
seção transversal será
A = π x R2 = π x (0,75 cm)2 = 1,77 cm2
a) Para a situação em que o valor da vazão máxima provável seria Q = 0,33 l/s, ou 330 cm3/s, 
empregando a equação da continuidade, Q = v x A, o valor da velocidade média do escoamento (va) será
v
Q
A
cm
s
cm
cm
s
m
sa    
330
177
186 4 186
3
2,
, ,
Esse valor de velocidade média de escoamento se situa dentro dos limites especificados pela norma, 
ou seja, 0,60 m/s < va < 3,00 m/s.
b) Para a situação em que o valor da vazão máxima real seria Q = 0,45 l/s, ou 450 cm3/s, o valor da 
velocidade média do escoamento (vb) será
v
Q
A
cm
s
cm
cm
s
m
sb    
450
177
254 24 2 55
3
2,
, ,
Esse valor de velocidade média de escoamento se situa dentro dos limites especificados pela norma, 
ou seja, 0,60 m/s < vb < 3,00 m/s.
Considerando toda a tubulação com 20 mm de diâmetro, ou seja, 2,0 cm, o valor da área da sua 
seção transversal será
A = π x R2 = π x (1,0 cm)2 = 3,14 cm2
c) Para a situação em que o valor da vazão máxima provável seria Q = 0,33 l/s, ou 330 cm3/s, o valor 
da velocidade média do escoamento (vc) será
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INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
v
Q
A
cm
s
cm
cm
s
m
sc    
330
3 14
105 1 1 05
3
2,
, ,
Esse valor de velocidade média de escoamento se situa dentro dos limites especificados pela norma, 
ou seja, 0,60 m/s < vc < 3,00 m/s.
d) Para a situação em que o valor da vazão máxima real seria Q = 0,45 l/s, ou 450 cm3/s, o valor da 
velocidade média do escoamento (vd) será
v
Q
A
cm
s
cm
cm
s
m
sd    
450
3 14
143 24 144
3
2,
, ,
Esse valor de velocidade média de escoamento também se situa dentro dos limites especificados 
pela norma, ou seja, 0,60 m/s < vd < 3,00 m/s.
Como o valor da distância (d) entre a entrada e a saída do aquecedor não se altera, a proporção 
entre os tempos de aquecimento (∆t) pode ser obtida pela equação da velocidade (v) no movimento 
retilíneo uniforme.
v
s
t
t
s
v
  

 
 t s
v
d
m
s
a
a
a
 
186,
 t s
v
d
m
s
c
c
c
 
1 05,


t
t
d
m
s
d
m
s
m
s
m
s
a
c
    
186
1 05
1 05
186
0 565
56 5
100
56 5
,
,
,
,
,
,
, %
Com base nesse resultado, é possível avaliar que, para as mesmas condições de uso, o tempo que a 
água ficará sendo aquecida, com a tubulação de 15 mm de diâmetro, será um pouco maior do que 
a metade do tempo com a tubulação de 20 mm, resultando, portanto, em uma temperatura final mais 
baixa para a água quente.
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Unidade II
 Observação
Os aquecedores a gás sempre devem ser instalados em locais com 
ventilação permanente e, portanto, jamais dentro de banheiros ou em 
locais com janelas que, ainda que eventualmente, possam ser fechadas.
5.1 Tipos de energia utilizados para o aquecimento de água
Considerando as dificuldades de aumentar a produção de energia elétrica, por um lado, e a crescente 
demanda, por outro, a tendência atual para as novas instalações vem sendo a utilização maior de 
aquecedores de passagem a gás e, também, incentivos para o incremento da utilização da energia solar, 
cuja fonte, além de gratuita, é praticamente inesgotável.
O aquecedor solar, apesar de utilizado desde a década de 1980, ainda que em pequena escala 
comercial, representa certa novidade tecnológica. Contudo, além da grande vantagem representada 
pela economia financeira a longo prazo, esse panorama vem se modificando também graças a incentivos 
governamentais.
Em 2009, o Senado aprovou o Projeto de Lei n. 5.733 (BRASIL, 2009), dando prioridade ao uso 
de energias alternativas para o aquecimento de água em empreendimentos financiados pelo Sistema 
Financeiro de Habitação (SFH). Já em 2007, o Município de São Paulo havia promulgado a Lei n. 14.459 
(BRASIL, 2007), que obriga as residências novas, principalmente em empreendimentos de interesse 
social, a adotarem sistemas de aquecimento solar para a produção de água quente.
O funcionamento dos sistemas de aquecimento solar baseia-se em princípios simples, ilustrados na 
figura a seguir.
Reservatório
Pontos de 
utilização
Figura 39 – Corte esquemático com aquecedor de passagem elétrico instalado próximo ao chuveiro
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INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
A água, proveniente do reservatório de água fria, entra e sai pela parte inferior do reservatório de 
água quente, escoa através de uma serpentina exposta ao sol e retorna a esse reservatório, pela sua 
parte superior, de onde sairá para abastecer os pontos de utilização.
Ao escoar pela serpentina, a água é aquecida pela energia solar. Enquanto não é utilizada, a água que 
permanece no reservatório de água quente, denominado reservatório térmico, vai esfriando e, devido 
à elevação de sua densidade, vai descendo para a sua parte inferior, de onde retorna para a parte mais 
baixa da serpentina, provocando a recirculação que tornará a aquecê-la.
Esse processo é denominado natural ou termossifão. Para que esse processo ocorra assim, de forma 
natural, é necessário que haja carga de pressão suficiente, provida pelo reservatório de água fria.
Caso não se disponha de carga suficiente, essa recirculação pode ser forçada por meio da introdução 
de uma motobomba no circuito, o que representa uma redução na eficiência energética, correspondente 
ao gasto de energia elétrica com a bomba, além de acréscimo de custo a longo prazo, inclusive commanutenção.
Para casas, essa instalação pode ser razoavelmente simples, devendo-se ter cuidado com a altura da 
instalação do reservatório de água fria e o traçado o mais curto e direto possível, com curvas de 45º, em 
vez de 90º (conforme ilustrado na figura a seguir), visando à questão da carga e das perdas de carga.
RG
RG
RG
Respiro
Reservatório água fria
Reservatório térmico
Coletor solar
RP
∆Z
Figura 40 – Corte esquemático com aquecedor de passagem elétrico instalado próximo ao chuveiro
96
Unidade II
Para prédios residenciais de pequeno porte, isto é, de poucos andares e com poucos apartamentos, 
as instalações com aquecimento solar tornam-se um pouco complexas, sobretudo quando se pretende 
manter a tarifação independente, ou seja, cada domicílio é responsável pelo seu consumo.
Uma possível forma de instalar aquecedores solares independentes em prédios pequenos é 
representada esquematicamente na figura a seguir.
Reserva para 
uso diário
Reserva para 
hidrantes
Ramais de distribuição
Coletor solar e 
reservatório térmico
Co
lu
na
 d
e 
di
st
rib
ui
çã
o
Hi
dr
an
te
s
Medição
Figura 41 – Corte esquemático com aquecedor solar independente, em prédios de pequeno porte
Os ramais de distribuição para cada apartamento, com os respectivos medidores de consumo, são 
separados já na laje de cobertura do prédio, onde são instalados os coletores solares e os reservatórios 
térmicos, também um para cada apartamento.
As tubulações de abastecimento dos pontos de utilização, tanto de água quente quanto de água fria, 
descem independentes, também uma para cada domicílio, o que significa um custo inicial maior da instalação.
97
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
O custo adicional dessas tubulações independentes, que podem ser instaladas em dutos, conhecidos 
também como shafts, será parcialmente compensado pela ausência da coluna de distribuição coletiva.
De qualquer forma, a análise comparativa dos custos de instalação sempre deve levar em conta que a 
contínua economia de energia irá perdurar por toda a vida útil do imóvel ou do equipamento.
A instalação de sistemas independentes em edifícios de grande porte, ou seja, com muitos 
andares e muitos apartamentos, pode se tornar inviável em função do espaço disponível na laje 
de cobertura e das elevadas dimensões necessárias para os shafts. Nesses casos, no entanto, ainda 
é possível a instalação de sistemas de aquecimento solar coletivos, com colunas de distribuição 
também coletivas.
Visando a uma tarifação justa pelo abastecimento de água quente, também é possível a instalação 
de dois medidores de consumo para cada apartamento, sendo um no ramal de distribuição de água fria 
e o outro no ramal de água quente, como ilustrado na figura a seguir.
Reserva para 
uso diário
Reserva para 
hidrantesReservatório térmico
Coletores solares
Co
lu
na
 d
e 
di
st
rib
ui
çã
o
Hi
dr
an
te
s
Medição
Figura 42 – Corte esquemático com aquecedor solar coletivo, com medição e tarifação em separado
98
Unidade II
Para atender às vazões demandadas em instalações desse tipo, é necessária a associação de coletores 
solares, que será definida em função de diversos fatores, tais como a temperatura média e as condições 
climáticas do local, do tempo de exposição e da eficiência térmica do sistema.
Essas associações de painéis podem ser feitas em paralelo, como a ilustrada na figura a seguir, ou 
em série, representada na figura adiante, nas quais a água aquecida até certo ponto, num conjunto de 
painéis, segue para o início do conjunto seguinte, onde será aquecida até uma temperatura mais elevada, 
e prossegue para os conjuntos seguintes, para ser aquecida até a temperatura adequada à utilização.
Figura 43 – Associação de painéis em paralelo
Figura 44 – Associação de painéis em série
Dependendo da demanda na edificação, pode ser interessante uma associação mista de painéis 
coletores, inicialmente em série, a seguir em paralelo, depois em série novamente, e assim sucessivamente, 
para que esse aquecimento gradativo possa produzir água com temperatura adequada e em quantidade 
suficiente para suprir toda a demanda.
Na associação representada na figura adiante, três conjuntos de painéis conectados em série estão 
associados em paralelo, de forma que a temperatura da água fria, nas suas entradas, será elevada até 
um certo valor nas suas saídas.
99
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Das saídas do primeiro grupo, a água é encaminhada para as entradas do grupo seguinte e chega 
às saídas desses outros conjuntos em temperatura ainda mais elevada. Das saídas do segundo grupo, a 
água é encaminhada para as entradas do terceiro grupo, de onde devem sair em temperatura adequada 
para as colunas e os ramais de distribuição e para cada ponto de utilização.
Figura 45 – Grupos de painéis associados em paralelo
A despeito das inúmeras fórmulas, correlações e regras práticas existentes para o dimensionamento 
da área da superfície coletora, é importante não esquecer que o aquecimento depende diretamente da 
intensidade da radiação solar e, também, do tempo de exposição da água a essa radiação.
A intensidade da radiação depende da localidade geográfica da instalação, das suas condições 
climáticas, também variáveis com as estações do ano, bem como com as horas do dia, além das outras 
variáveis mais aleatórias, como dias seguidos de chuva ou, pelo menos, com o céu encoberto.
O tempo de exposição, por outro lado, depende basicamente do comprimento total dos dutos 
que constituem a serpentina nas placas coletoras e da velocidade média do escoamento da água 
nessa tubulação.
Muito embora os comprimentos da tubulação sejam constantes para cada tipo de placa coletora, 
como a ilustrada na figura a seguir, a velocidade média do escoamento varia conforme as variações 
de vazão, que ocorrem principalmente em função da quantidade e do tipo de aparelho acionado a 
cada momento.
Cobertura
Flauta
Caixa
Aleta
Isolamento
Figura 46 – Placa coletora solar, instalada em telhado de residência
100
Unidade II
O dimensionamento da área coletora, isto é, da área de exposição das placas, e do volume do 
reservatório térmico é feito, em geral, para um valor de vazão média correspondente a um determinado 
perfil de consumo.
Sendo assim, é necessária a inclusão de um sistema auxiliar de aquecimento, que pode ser a gás ou 
elétrico, visando complementar o aquecimento solar em momentos de exceção, tanto por mau tempo 
e chuvas prolongadas quanto por consumo simultâneo elevado.
Como a NBR 15569:2020 (ABNT, 2020) admite que esse dimensionamento seja feito por qualquer 
procedimento tecnicamente reconhecido, torna-se importante selecionar um fornecedor de 
equipamentos com reconhecida capacidade técnica, bem como respeitar as suas especificações.
Um dos métodos para dimensionar os valores da área coletora e do volume a reservar tem como 
base a determinação do volume diário de consumo (Cd) de água quente previsto para a edificação, 
utilizando índices de consumo per capita (Cp), de acordo com o perfil de usuários e as características 
climáticas e culturais da região, e estimativas de população (P) para o tipo de edificação.
O valor previsto para o volume a ser consumido será obtido por:
Cd = P x Cp
Quando não há dados específicos disponíveis para a região, alguns dos valores de consumo 
médio diário de água quente, sugeridos para alguns dos principais tipos de edificações, podem ser 
obtidos em ABNT/NB128, um código secundário da NBR 7198:1993 (ABNT, 1993), apresentados na 
tabela a seguir.
Tabela 21 – Consumo médio diário de água quente em edificações usuais
Edificação Consumo diário 
Apartamento 60 l/pessoa
Residência 45 l/pessoa
Hotel (sem cozinha nem lavanderia) 36 l/hóspede
Hospital 125 l/leito
Restaurante 12 l/refeição 
Lavanderia 15 l/kg de roupa seca
Escola internato 45 l/pessoa
Adaptada de: Abrava (2008, p. 10).
Outro método para dimensionar o volume de consumo diário de água quente consiste em empregar 
a soma de valoresmédios de consumo nos aparelhos de utilização a serem servidos, considerando sua 
frequência diária de uso.
101
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Tais valores podem ser obtidos a partir dos valores mínimos e máximos de consumo de água quente 
nos principais pontos de utilização em instalações prediais domésticas, sugeridos pela NBR 15569:2020 
(ABNT, 2020), apresentados na tabela anterior.
O valor do volume de consumo total (Vc) de água quente será obtido pela soma dos valores da 
vazão (Qu) em cada aparelho de utilização, multiplicados por seu tempo médio de utilização (tu) do 
aparelho e pela sua frequência de (f) de uso diário, multiplicada, a seguir, pela quantidade de usuários 
da edificação (P), com a expressão
VC = Σ(Qu x tu x f) x P
 Observação
A escolha do método mais adequado para cada situação específica é 
parte integrante do próprio processo de dimensionamento dos sistemas de 
aquecimento solar, também conhecidos pela sigla SAS.
Exemplo de aplicação
Em uma região com grande movimento turístico e de negócios, será construído um hotel com 
180 apartamentos para até 3 hóspedes e 140 apartamentos para até 2 hóspedes, cuja previsão de 
ocupação anual média é superior a 75%.
Determine o volume de reserva de água quente necessária para esse hotel, considerando que a maior parte 
do consumo costuma ocorrer no início da noite e que ele não oferecerá serviços de lavanderia nem de cozinha.
Solução
A quantidade de hóspedes (P) que o hotel pode receber será
P = 180aptos x 3hóspedes + 140 aptos x 2hóspedes = 820hóspedes
Embora a previsão de ocupação anual média seja de cerca de 75% da sua capacidade, o hotel deve 
estar equipado para atender a todos os hóspedes nos momentos que mais interessam aos usuários, 
mesmo nos dias em que a sua ocupação for completa.
Sendo assim, o método mais adequado é definir o valor do consumo diário (Cd) empregando o 
valor do consumo diário médio por pessoa (Cp), previsto na tabela anterior, multiplicado pelo valor da 
população (P) máxima do hotel, isto é, para o total de hóspedes que o hotel poderá receber:
Cd = Cp x P = 36 l/hóspede x 820hóspedes = 29.520l ≅ 29,6 m
3
102
Unidade II
A partir da definição do volume de consumo diário, é possível definir a área da superfície coletora 
da energia solar. Esse dimensionamento, contudo, representa a parte mais complexa do processo e, 
também, a parte que apresenta resultados com o menor grau de precisão.
A questão da precisão começa com os dados relativos à quantidade de energia solar disponível, que 
é bastante variável ao longo das estações do ano; variável em relação às intempéries, às chuvas e à 
atmosfera nublada, bem como em relação às horas do dia.
A seguir, vem a variabilidade em relação à quantidade de energia coletada, que depende tanto 
do tipo de coletor utilizado quanto da sua instalação, ou seja, da sua orientação em relação ao 
Norte, magnético ou verdadeiro, e da sua inclinação em relação ao Sol, que depende da posição da 
Terra, continuamente variável durante o ano, ao longo da sua trajetória em torno do Sol, ilustrada 
na figura a seguir.
Figura 47 – Representação da trajetória da Terra em torno do Sol, com as estações do ano
Observando a figura anterior, verifica-se que, de dezembro a março, o hemisfério Sul recebe a radiação 
solar em direção mais perpendicular à superfície, permitindo que ela penetre com maior intensidade na 
atmosfera, aquecendo mais essa região do planeta, caracterizando o seu verão.
Durante esses mesmos meses, os raios solares atingem o hemisfério Norte em direção inclinada, o que 
faz com que, em grande parte, eles sejam desviados por refração na atmosfera, não chegando àquela parte 
de superfície do planeta, tornando-a bem mais fria, caracterizando o inverno naquela região.
Índices médios anuais de radiação solar no Brasil, apresentados no Atlas de irradiação solar no Brasil 
(2002), elaborado pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e pelo Laboratório de Energia Solar 
(LABSOLAR), da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), com base em imagens de satélites, são 
representados na figura a seguir.
103
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
COLÔMBIA
VENEZUELA
GUIANA
SURINAME
GUIANA FRANCESA
Boa Vista
Manaus
Porto Velho
Rio Branco
Cuiabá Brasília
Palmas
Macapá
Belém
Teresina
São Luis
Fortaleza
Aracajú
Salvador
Vitória
Rio de Janeiro
São Paulo
Curitiba
Florianópolis
Porto Alegre
Belo Horizonte
Natal
Maceió
Recife
João 
Pessoa
Campo Grande
Goiânia
PERÚ
BOLÍVIA
ARGENTINA
PARAGUAI
URUGUAI
CHILE
Radiação (Wh/m2.dia)
6100 a 6300
5900 a 6100
5700 a 5900
5500 a 5700
5300 a 5700
4900 a 5300
4700 a 4900
4500 a 4700
Figura 48 – Índices de radiação solar global diária: média anual típica (Wh/m2.dia)
Sendo assim, não seria correto considerar os dimensionamentos imprecisos, mas sim o grau de 
incertezas contidas no complexo dimensionamento das áreas de superfície coletora da energia solar 
necessárias. É por essas razões que se torna necessária a inclusão de um sistema auxiliar de aquecimento, 
que pode ser a gás ou elétrico.
Para pequenas demandas de água aquecida, tais como para residências unifamiliares, é comum 
adotar uma taxa de 1,00 m2 de superfície coletora para 50 a 65 litros de água quente.
Para instalações prediais com demanda mais elevada, é possível estimar o valor da superfície coletora 
de energia solar, ainda que a título de pré-dimensionamento, a partir do valor da quantidade de 
calor (Q), necessária para aquecer o volume de consumo diário, e da quantidade de energia disponível 
com a intensidade de radiação solar (I) no local da instalação.
104
Unidade II
O valor da quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da massa de água (m), 
correspondente ao referido volume, da temperatura ambiente (θ1) até a temperatura de utilização, 
ou da reserva (θ2), considerando 1,0 g/cm
3 ou 1,0 kg/l o valor da densidade da água e 1,0 cal/g.ºC ou 
1,0 kcal/kg.ºC o valor do calor específico (c) da água, pode ser obtido por
Q = m x c x (θ2 - θ1)
Com índices de radiação como os apresentados pelo atlas, lembrando que 1,0 Wh equivale a 
0,860 kcal, e conhecendo o coeficiente de rendimento do aproveitamento de energia (η) dos painéis 
utilizados, o valor da área da superfície coletora (S) pode ser obtido pela expressão
S
Q
I

 
Exemplo de aplicação
Com relação ao hotel apresentado no exemplo de aplicação anterior, para o qual o valor do volume 
de consumo diário foi definido em 29.560 litros, determine agora o valor da área da superfície coletora 
de energia solar que deve ser instalada, considerando os dados do local apresentados a seguir:
•	 Intensidade média anual de radiação solar, I = 5.200 Wh/m2.dia
•	 Temperatura ambiente média, θ1 = 22ºC
•	 Temperatura média da reserva, θ2 = 50ºC
•	 Rendimento do aproveitamento de energia dos painéis, η = 0,50
Solução
A quantidade de energia necessária para elevar a temperatura da água será
Q m c kg
kcal
kg C
C C kca     
 
    ( ) . , ( ) . 2 1 29 560 1 0 50 22 827 680 ll
Considerando 1,0 Wh = 0,860 kcal, essa quantidade de energia será
Q emWh
kcal
Wh
kcal
Q Wh
( )
.
,
,
.
827 680
1 0
0 860
962 419  
105
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
O valor da área da superfície coletora (S) será
S
Q
I
Wh
dia
Wh
m dia
m






962 419
5 200 0 50
370 16
2
2
.
. ,
,
 Saiba mais
Para aprofundar seus conhecimentos sobre o aquecimento de água para 
uso em edifícios utilizando a energia solar, complementado por sistemas 
auxiliares com gás natural, consulte:
COMGÁS; ABRINSTAL. Sistemas de aquecimento de água para 
edifícios através da associação energia solar e gás natural: manual 
técnico para projeto e construção de sistemas de aquecimento solar & 
gás natural. mar. 2011. Disponível em: http://www.labeee.ufsc.br/sites/
default/files/manuais/Manual_Tecnico_para_Projeto_e_Construcao_
de_Sistemas_de_Aquecimento_Solar_e_Gas_Natural.pdf. Acesso em: 
24 mar. 2020.
Em prédios residenciais, com muitos andares emuitos apartamentos, o emprego das instalações com 
aquecedores de passagem a gás, que aquecem apenas a quantidade de água que está sendo utilizada em 
cada momento, vem se tornando mais comum, sobretudo em centros urbanos onde há redes públicas de 
distribuição de gás natural, ou seja, gás encanado.
Esse tipo de instalação é prático e econômico para tais edifícios, pois utiliza em grande parte a 
própria instalação de água fria, como ilustra esquematicamente a figura a seguir. Além da redução do 
consumo de energia, por dispensar o aquecimento contínuo de uma grande reserva, o consumo de água 
quente em um domicílio não interfere no consumo dos demais e, por isso, não requer meios adicionais 
para medição e tarifação da utilização de cada um.
106
Unidade II
Reserva para 
uso diário
Reserva para 
hidrantes
Ramal de distribuição
VP
VP
VP
Aq.
Aq.
Aq.
Co
lu
na
 d
e 
di
st
rib
ui
çã
o
Hi
dr
an
te
s
Medição
Figura 49 – Corte esquemático de instalação de água quente com aquecedor de passagem a gás
Os aquecedores de passagem são assim denominados porque só entram em funcionamento 
quando há passagem de água no seu interior. Essa passagem, bem como o seu acionamento, ocorre 
automaticamente, apenas quando algum dos pontos de utilização de água quente é aberto.
A água passa a circular através de uma serpentina, que envolve uma câmara de combustão, 
ilustradas na figura a seguir. Uma válvula abre a tubulação de gás, e o queimador é aceso graças a 
107
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
uma pequena chama, denominada chama piloto, fazendo com que a água, no interior da serpentina, 
seja aquecida.
Quando todos os pontos de utilização água quente são fechados, o escoamento para a válvula que 
alimenta o queimador também se fecha, ficando acesa apenas a chama piloto, que permanece durante 
todo o tempo ligada.
Duto de exaustão
Entradas de ar
Câmara de combustão
Serpentina
Queimador
Figura 50 – Corte esquemático de um aquecedor de passagem a gás
Os aquecedores de passagem a gás devem, portanto, sempre ser instalados em locais que permitam 
uma ventilação permanente, principalmente devido a essa chama piloto constantemente acesa.
Mesmo não havendo qualquer vazamento na tubulação de gás – um pressuposto imprescindível em 
tais instalações –, caso a chama piloto se apague por qualquer motivo, o gás que a alimenta permanecerá 
saindo. Se não houver ventilação permanente, ele se acumulará no ambiente, e qualquer faísca, inclusive 
a de um interruptor de luz elétrica sendo aceso, poderá provocar sua explosão.
Em apartamentos, geralmente, essa livre circulação do ar para a parte externa da edificação só é 
possível nas áreas de serviço, já que os demais recintos tendem a permanecer totalmente fechados na 
época do inverno.
Um das condições para a ventilação permanente é contar com pelo menos duas aberturas para o 
exterior, sendo uma inferior e outra superior, como as apresentadas na figura a seguir, que representa 
por completo ambas as linhas internas de distribuição, tanto de água quente quanto de água fria.
108
Unidade II
Medição
Exaustão
Aquecedor de passagem
Ventilação permanente
Aq.
Co
lu
na
 d
e 
di
st
rib
ui
çã
o
Figura 51 – Corte esquemático de um aquecedor de passagem a gás
6 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ESGOTO
Assim como a água tratada, fria ou quente, deve estar sempre disponível em cada ponto de utilização, 
o objetivo principal das instalações prediais de esgotos é fazer com que essa mesma água, após seu uso, 
desocupe o aparelho de utilização e se encaminhe para um local adequado.
Toda a água tratada, distribuída e utilizada foi retirada de algum ponto do ciclo hidrológico, isto é, 
de algum curso d’água, que pode ser um riacho, um rio ou uma represa. Em alguns lugares, há represas 
que são abastecidas apenas pela água proveniente do degelo natural de geleiras, que ocorre todo início 
de verão, como em diversas cidades do Chile e da Europa.
109
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Após a utilização, independentemente de qualquer intervenção humana, essa água retornará ao ciclo 
hidrológico, seja infiltrando no terreno, até encontrar o lençol freático, seja escoando pela superfície em 
direção a algum curso d’água, ou até mesmo por simples evaporação.
Sendo assim, o objetivo real das instalações de esgoto é contribuir para que a água usada retorne ao 
ciclo hidrológico de modo a causar o menor dano possível à natureza, aos vegetais, aos animais e aos 
seres humanos.
Considerando que, naturalmente, a água usada sempre escoará para os pontos mais baixos, compete 
ao projetista encontrar a forma mais adequada para conduzir esse movimento espontâneo. Trata-se, 
portanto, de típicas instalações hidráulicas constituídas por condutos livres.
Ao contrário do que foi visto até este ponto, para as instalações de água fria ou quente, nas quais os 
condutos são necessariamente forçados, bem como o serão para as instalações de prevenção e combate 
a incêndio, no caso de instalações de esgoto e de águas pluviais, o escoamento será regido por outras 
leis e equações específicas dos escoamentos em condutos livres.
Antes de tudo, convém lembrar as principais diferenças entre escoamentos em condutos livres e 
em condutos forçados, cujas seções transversais são ilustradas na figura a seguir. A seção transversal 
dos condutos forçados, obrigatoriamente, deve ser fechada, já que o escoamento ocorre com pressão 
interna superior à pressão externa, ou seja, à pressão atmosférica. Nos condutos livres, a pressão interna 
deve ser, necessariamente, igual à pressão atmosférica.
Condutas forçados
Pinterna > Patm
Pinterna = Patm
Condutos livres
Figura 52 – Representação esquemática das seções transversais de conduto forçado e livre
Exemplos de seções transversais, abertas ou fechadas, de diversos condutos livres, tais como rios, 
canais, calhas e dutos para drenagem de águas pluviais, são ilustrados na figura a seguir.
110
Unidade II
Pressão atm. Pressão atm.
Pressão atm. Pressão atm.
Pressão atm.
Figura 53 – Exemplos de seções transversais de condutos livres
De um ponto de vista teórico, com condutos forçados, a água pode ser enviada para qualquer lugar, 
inclusive para cima, ou seja, para pontos em que a parcela de energia potencial é mais elevada, mediante 
a introdução de energia no sistema, por exemplo, por meio de bombas de recalque.
Já com condutos livres, é possível apenas conduzir, de forma adequada, o movimento natural 
da água para baixo, isto é, para pontos em que o componente de energia potencial é mais baixo, 
sendo essa diferença de energia potencial transformada em energia cinética, por ação exclusiva da 
força da gravidade.
Essa breve revisão conceitual é importante para definir o foco principal do dimensionamento das 
instalações de esgoto doméstico, que consiste, basicamente, em transportar as águas servidas para 
algum despejo adequado, em geral uma rede pública de coleta de esgotos.
Considerando que as vazões nesses dutos são intermitentes, ora mais elevadas, ora mais baixas, o 
objetivo é definir a capacidade hidráulica dos dutos que devem ser utilizados, ou seja, o valor da máxima 
vazão que pode escoar pela sua seção transversal, sem que o escoamento se torne forçado.
Sendo condutos livres, as variações do valor da área da sua seção transversal ocupada pelo 
escoamento, devidas às variações de vazão, esquematicamente representadas na figura a seguir, são 
muito maiores do que as variações do valor da sua velocidade média. O limite da ocupação dessa 
área equivale ao próprio valor da área da seção transversal do tubo, situação em que o movimento é 
denominado escoamento livre a seção plena.
Vmédia
Vmáx
Vmáx
Qmáx
A
A
Corte longitudinal Seção 
transversal
Seção 
transversal
Corte longitudinal
Vmédia
Figura 54 – Distribuição de velocidades de escoamento em condutos livres
O foco do dimensionamento, portanto, será definir uma tubulação, entre as disponíveis no mercado, 
que tenha capacidade hidráulica suficiente para escoar asvazões necessárias, nas respectivas condições 
da instalação.
111
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Nesse contexto, é interessante lembrar que o valor da vazão máxima (Qmáx) que pode escoar por 
um conduto livre depende da área da sua seção transversal (A) e do valor da velocidade média (v) do 
escoamento nessa seção, de acordo com a equação da continuidade, expressa por
Qmáx = ν x A
O valor da velocidade média do escoamento numa seção qualquer do conduto depende da 
sua declividade (i ou Sf), representada na figura a seguir, da rugosidade de suas paredes (n), que 
depende do material que o constitui, bem como da proporção entre a quantidade total de água 
escoando e a parcela que está sofrendo atrito direto das paredes, representada pelo valor do seu 
raio hidráulico.
∆L
∆h i S
h
Lf
� �
�
�
Figura 55 – Declividade (Sf) do segmento de tubulação
 Lembrete
O valor do raio hidráulico de um conduto, que representa a proporção 
entre a quantidade total de líquido escoando e a parcela que está 
sofrendo atrito direto das paredes do conduto, é igual ao valor da área 
de sua seção transversal, denominada área molhada (Am), dividido pelo 
valor do seu perímetro, denominado perímetro molhado (pm), expresso 
pela relação:
Rh
Am
pm
=
Exemplo de aplicação
Determine os valores do raio hidráulico de um tubo de 100 mm de diâmetro, de PVC branco, para 
esgoto doméstico, e da declividade de um segmento instalado com caimento de 2,0%.
Solução
O valor da área molhada de um tubo de 100 mm de diâmetro, trabalhando a seção plena, será
Am R
m
m    



 2
2
20 100
2
0 0079
,
,
112
Unidade II
O valor do perímetro molhado desse tubo será
pm = 2 x π x R = 2 x π x 0,050m = 0,3142m
Assim, o valor do raio hidráulico será
Rh
Am
pm
m
m
m= = =0 0079
0 3142
0 025
2,
,
,
Para tubos com seção transversal circular, no entanto, o valor do raio hidráulico pode ser calculado 
de forma bem mais simples, apresentada a seguir
Rh
Am
pm
R
R
R m
m  
 
  

2
2 2
0 050
2
0 025
,
,
O valor da declividade de um segmento de tubo instalado com caimento de 2% será
i ou Sf, % , = = =2
2
100
0 02
6.1 Definição do traçado da instalação
Antes de tudo, é importante salientar que, para o sistema de coleta e tratamento de 
esgotos adotado no Brasil, denominado separador absoluto, as águas servidas nunca devem ser 
conduzidas junto com as águas pluviais. As redes públicas de coleta de esgotos e de drenagem 
são totalmente independentes.
O traçado instalação deve começar pelos pontos de coleta da água servida dos aparelhos sanitários, 
dotados dos devidos desconectores, que são dispositivos que vedam o retorno dos gases do esgoto, por 
meio de selos hídricos ou sifões.
Em seguida, os segmentos de tubulação são reunidos com outros segmentos, por conexões ou em 
caixas sifonadas, prosseguindo em subcoletores até as colunas ou os tubos de queda, representados, 
em planta e cortes, na figura a seguir.
113
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
A) Planta
A
B
B
A
B) Corte A–A C) Corte B–B
Figura 56 – Tubulação de esgoto de banheiros conduzida para duto
Os efluentes que contêm gorduras, vindos de aparelhos sanitários como a pia da cozinha e a máquina 
de lavar louças, devem ser conduzidos para uma caixa de gordura, em tubulação independente, como a 
representada na figura a seguir.
Tubos de 
queda
Aparelhos
Desconectores
Figura 57 – Rede coletora de esgoto sanitário de apartamento
Os efluentes que podem conter gordura apenas eventualmente e em pequenas quantidades, como 
os do tanque, da máquina de lavar roupas, do chão da cozinha e da área de serviço, não precisam passar 
pela caixa de gordura. Porém, essa passagem é permitida desde que suas vazões estejam previstas no 
tempo de detenção na caixa.
A passagem lenta do efluente pela caixa de gordura, geralmente situada logo abaixo do pavimento 
térreo, faz com que gorduras, graxas e óleos sejam retidos na superfície, por diferença de densidades. 
114
Unidade II
Essa gordura retida na parte superior da caixa, que poderia causar obstruções na rede de coleta, deve ser 
periodicamente removida como resíduo sólido e enviada para o local adequado.
Visando facilitar a manutenção, desentupimentos ou reparos, sobretudo em prédios com diversos 
andares-tipo (isto é, andares iguais), os subcoletores e a tubulação horizontal devem ser instalados 
abaixo das lajes de piso, ou seja, no teto do andar abaixo, podendo ser cobertos por forros de gesso ou 
gesso cartonado.
Os tubos de queda, que recebem os subcoletores e conduzem seus efluentes até os coletores 
principais ou à caixa de gordura, situados abaixo do pavimento térreo, devem ser instalados em dutos 
verticais, também conhecidos por shafts.
h
VP
Colunas de ventilação
Desconectores
Subcoletor Subcoletor 
(gordura)
Tubos de 
queda
Rede
Coletor
Para caixa 
de gordura
Pavimento térreo
Inspeção
Aparelhos
Figura 58 – Corte esquemático da instalação predial de esgotos sanitários
115
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
A instalação deve contar com dispositivos de inspeção, também conhecidos como curvas com 
inspeção ou visita, que têm a função de facilitar a inspeção, a limpeza e eventuais desobstruções 
da tubulação.
Para evitar que os gases produzidos na rede retornem aos ambientes por excesso de pressão, bem 
como para que todo o sistema de coleta e transporte de esgotos permaneça funcionando como conduto 
livre, é necessário que a tubulação esteja ligada à atmosfera.
Em edificações de pequeno porte, essa ligação pode ser feita com o simples prolongamento da parte 
superior do tubo de queda, com abertura livre, também denominada ventilação permanente (VP), acima 
da sua cobertura, como pudemos observar na figura anterior.
Para edificações de médio e grande porte, isto é, com muitos andares e muitos aparelhos sanitários, 
é necessário um sistema de ventilação independente, constituído de tubulação, dispositivos e coluna de 
ventilação próprios.
Os anexos C e D da NBR 8160:1999 (ABNT, 1999b) contêm, em caráter normativo, ou seja, que 
devem ser rigorosamente observados, modelos tanto para a verificação da suficiência de ventilação 
primária quanto para o dimensionamento de subsistema de ventilação secundária de instalações 
prediais de esgoto.
6.2 Dimensionamento: definição das vazões de projeto
O primeiro passo para o dimensionamento das instalações prediais de esgoto consiste na 
definição dos valores de vazão máxima prevista para cada segmento da tubulação, a partir de cada 
aparelho sanitário.
Esses valores, em geral, serão os mesmos valores de vazão de água previstos para os pontos de 
utilização, que podem ser obtidos na tabela “Valores de pesos atribuídos a aparelhos sanitários, em 
função da vazão mínima requerida”, apresentada anteriormente.
Para os segmentos que recebem vazões de diversos aparelhos sanitários, os valores de vazão máxima 
podem ser estimados com base no método do máximo consumo possível, ou do máximo consumo 
provável, conforme o caso aplicável.
O dimensionamento da tubulação do sistema de coleta e transporte de esgotos, desde os ramais 
de descarga de cada aparelho sanitário até o coletor predial, que encaminha todo o efluente para a rede 
pública, segundo a NBR 8160:1999 (ABNT, 1999b), pode ser feito tanto pelo método hidráulico, exposto 
no seu anexo B, quanto pelo método das unidades de hunter de contribuição (UHC).
Em ambos os casos, para os ramais de descarga de cada aparelho, devem ser respeitados os diâmetros 
nominais mínimos indicados na tabela a seguir.
116
Unidade II
Tabela 22 – Unidades de hunter de contribuição (UHC) 
de aparelhos sanitários e diâmetro mínimo dos ramais de descarga
Aparelho sanitário Número de unidades de hunter de contribuição
Diâmetro nominal mínimo do 
ramal de descarga (mm)
Bacia sanitária 6 100
Banheira de residência 2 40
Bebedouro 0,5 40
Bidê 1 40
Chuveiro
De residência 2 40
Coletivo 4 40
Lavatório
De residência 1 40
De uso geral 2 40
Mictório
Válvula de descarga 6 75
Caixa de descarga5 50
Descarga automática 2 40
De calha (por metro) 2 50
Pia de cozinha residencial 3 50
Pia industrial Preparação 3 50
Lavagem de panelas 4 50
Tanque de lavar roupas 3 40
Máquina de lavar roupas 2 50
Máquina de lavar louças 3 50
Adaptada de: ABNT (1999b, p. 16).
Dessa forma, os ramais de descarga dos principais aparelhos sanitários, como os representados na 
figura a seguir, que são os pontos de partida do dimensionamento de sistemas prediais de esgoto 
sanitário, já estão predefinidos, tornando desnecessário, portanto, o seu dimensionamento.
40
40
40
40
40
100
100
50
50 50
Figura 59 – Planta de instalação predial de esgotos sanitários, com os valores mínimos 
de diâmetro nominal (DN), em mm, para os ramais de descarga
O método das UHC consiste, basicamente, em dimensionar cada segmento da tubulação com base na 
somatória das UHC correspondentes aos segmentos imediatamente a montante desse segmento.
117
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
O segmento em questão deve ter capacidade hidráulica suficiente para conduzir a soma das 
vazões afluentes, representadas pela soma das suas UHC, e deve ter diâmetro igual ou superior ao dos 
condutos afluentes.
No caso de uma caixa sifonada que receba, por exemplo, os ramais de descarga de um lavatório e 
de um chuveiro residenciais, como a ilustrada na figura a seguir, a quantidade de UHC do lavatório é 1 
e do chuveiro é 2. Assim, a quantidade de UHC considerada para a definição do subcoletor que conduz 
seu efluente até o ramal de descarga da bacia sanitária deve ser 3.
40
40100
100
Figura 60 – Caixa sifonada que recebe os ramais 
de descarga de um lavatório e de um chuveiro
Para o dimensionamento de ramais de esgoto, ou seja, tubulação que reúne ramais de descarga 
de diversos aparelhos sanitários, a NBR 8160:1999 (ABNT, 1999b) recomenda os valores mínimos de 
diâmetro nominal de tubos, apresentados na tabela a seguir, em função do número máximo de UHC 
previsto para o segmento.
Tabela 23 – Dimensionamento de ramais de esgoto
Diâmetro nominal do tubo 
(DN em mm)
Número máximo de Unidades de 
Hunter de Contribuição (UHC)
40 3
50 6
75 20
100 160
Adaptada de: ABNT (1999b, p. 17).
Exemplo de aplicação
Defina os diâmetros mínimos para os subcoletores A e B, afluentes à caixa sifonada situada na 
lavanderia do apartamento representado na figura a seguir, em planta e corte, bem como para o 
subcoletor C, que conduz o efluente dessa caixa sifonada para o tubo de queda.
118
Unidade II
A) 
C A
B
50
50 50
40
B) 
Subcoletor 
(gordura)
Figura 61 – Instalação de coleta e transporte de esgotos da cozinha e da lavanderia de um apartamento
Solução
O subcoletor A recebe os efluentes dos ramais de descarga da pia da cozinha e da máquina de lavar 
louças, cujas UHC, de acordo com a tabela “Unidades de hunter de contribuição (UHC) de aparelhos 
sanitários e diâmetro mínimo dos ramais de descarga”, são 3 e 3.
Sendo assim, a quantidades de UHC nesse coletor será
N = 3 + 3 = 6 UHC
Consultando a tabela “Dimensionamento de ramais de esgoto”, verifica-se que o tubo de 50 mm tem 
capacidade para até 6 UHC e, portanto, pode ser utilizado para o subcoletor A.
O subcoletor B recebe os efluentes dos ramais de descarga do tanque e da máquina de lavar roupas, 
cujas UHC, de acordo com a tabela de UHC, são 3 e 2.
119
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Sendo assim, a quantidades de UHC nesse coletor será:
N = 3 + 2 = 5 UHC
Para o subcoletor B, portanto, também pode ser utilizado o tubo de 50 mm, que tem capacidade 
para até 6 UHC.
O subcoletor C recebe os efluentes da caixa sifonada, que reúne os ramais A e B, de descarga da 
pia da cozinha, da máquina de lavar louças, do tanque e da máquina de lavar roupas, cuja soma das 
UHC será:
N = 6 + 5 = 11 UHC
Consultando a tabela “Dimensionamento de ramais de esgoto”, verifica-se que o tubo de 75 mm tem 
capacidade para até 20 UHC e, portanto, pode ser utilizado para o subcoletor C.
Para os prédios mais comuns, residenciais ou de escritórios, com dutos verticais situados próximos 
aos ambientes sanitários, isto é, banheiros, lavanderia e cozinha, os subcoletores, que conduzem aos 
tubos de queda, podem ser os próprios ramais de descarga das bacias sanitárias, como os representados 
na figura a seguir.
Desconectores
Aparelhos
Subcoletor Subcoletor 
(gordura)
Tubos de 
queda
Figura 62 – Instalação de coleta e transporte de esgotos da cozinha e da lavanderia de um apartamento
Como esses ramais de descarga devem ter diâmetro mínimo de 100 mm, que têm capacidade para 
até 160 UHC, segundo a tabela “Dimensionamento de ramais de esgoto”, e considerando os resultados 
120
Unidade II
encontrados no exemplo de aplicação anterior, verifica-se que, nesse tipo de instalação, dificilmente 
ocorrerá alguma situação em que subcoletores com diâmetro maior do que 100 mm serão necessários.
Contudo, para instalações sanitárias coletivas, nas quais diversos aparelhos semelhantes normalmente 
são utilizados ao mesmo tempo, tais como vestiários, a quantidade de UHC supera bastante os valores 
das instalações residenciais.
Valores de capacidade hidráulica, ou de vazão máxima admitida, mais elevados para os principais 
tubos utilizados em sistemas de instalações prediais de esgoto, como condutos livres, já foram calculadas 
para diversas declividades, visando ao dimensionamento de subcoletores e coletor predial. Tais valores 
são apresentados em termos de quantidade máxima de UHC na tabela a seguir.
Tabela 24 – Dimensionamento de subcoletores e coletor predial
Diâmetro nominal do tubo 
(DN em mm)
Número máximo de Unidades de Hunter de Contribuição em 
função da declividade do tubo (em %) 
0,5 1 2 3
100 - 180 216 250
150 - 700 840 1.000
200 1.400 1.600 1.920 2.300
250 2.500 2.900 3.500 4.200
300 3.900 4.600 5.600 6.700
400 7.000 8.300 10.000 12.000
Adaptada de: ABNT (1999b, p. 18).
Exemplo de aplicação
A figura a seguir representa, em planta e corte, o sistema de transporte e coleta de esgotos de um 
vestiário que será construído em um clube esportivo. Considerando que o valor da máxima declividade 
possível para a instalação do subcoletor será equivalente a 1%, determine os diâmetros mínimos de 
tubulação para os ramais de descarga e para cada segmento do subcoletor, do ponto A até o ponto I.
A B C D E F G H I
Figura 63 – Instalação de coleta e transporte de esgotos do vestiário do clube
121
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Solução
Os valores das quantidades de UHC e dos diâmetros mínimos para os ramais de descarga dos 
aparelhos sanitários são obtidos na tabela “Unidades de hunter de contribuição (UHC) de aparelhos 
sanitários e diâmetro mínimo dos ramais de descarga”, parcialmente repetida a seguir:
Aparelho sanitário Número de unidades de hunter de contribuição 
Diâmetro nominal 
mínimo do ramal de 
descarga (mm)
Bacia sanitária 6 100
Chuveiro
De residência 2 40
Coletivo 4 40
Lavatório
De residência 1 40
De uso geral 2 40
Para definir diâmetros mínimos para os segmentos de subcoletor, é necessário determinar a soma de 
quantidades de UHC que ele receberá.
Consultando a tabela “Dimensionamento de ramais de esgoto”, repetida a seguir, é possível encontrar 
o valor mínimo do diâmetro necessário para o segmento, em função da quantidade de UHC afluente.
Diâmetro nominal do tubo 
(DN em mm)
Número máximo de unidades de 
hunter de contribuição (UHC)
40 3
50 6
75 20
100 160
Observado a figura anterior, verifica-se que o segmento A-B receberá apenas dois ramais de descarga 
de chuveiro coletivo, cujo número de UHC é 4, totalizando
N = 4 + 4 = 8 UHC
Essa quantidade de UHC, de acordo com o excerto de tabela anterior, pode ser transportada em um 
tubo de 75 mm de diâmetro.
Para a vazão no segmento B-C, haverá o acréscimo de outro ramal de descarga de chuveiro coletivo, 
e a soma das UHC será
N = 8 + 4 = 12 UHC
O tubo de 75 mm de diâmetro, que tem capacidadepara até 20 UHC, pode ser utilizado nesse 
segmento e, também, nos segmentos C-D e D-E, pois, com o acréscimo de mais dois ramais de descarga 
de chuveiro coletivo, a soma das contribuições de montante totalizará 20 UHC.
122
Unidade II
No ponto E, chega o ramal de descarga de uma bacia sanitária, que, de acordo com a tabela “Unidades 
de Hunter de Contribuição (UHC) de aparelhos sanitários e diâmetro mínimo dos ramais de descarga”, 
representa uma contribuição de 6 UHC, tornando o valor da soma de montante igual a 26 UHC.
A partir desse ponto, o diâmetro do subcoletor deve passar para 100 mm por dois motivos: primeiro, 
porque o diâmetro de qualquer segmento de tubulação de esgoto deve sempre ser maior ou igual ao do 
maior diâmetro da tubulação a montante, e o diâmetro mínimo para ramais de descarga de bacia sanitária 
é de 100 mm; segundo, porque 26 UHC superam a capacidade hidráulica do tubo de 75 mm.
Considerando os valores indicados na tabela “Dimensionamento de subcoletores e coletor predial”, 
parcialmente repetida a seguir, verifica-se que um tubo com diâmetro nominal de 100 mm, instalado 
com uma declividade equivalente a 1%, terá capacidade para até 180 UHC.
Diâmetro nominal do tubo 
(DN em mm)
Número máximo de Unidades de Hunter de Contribuição em função 
da declividade do tubo (em %)
0,5 1 2 3
100 - 180 216 250
150 - 700 840 1.000
200 1.400 1.600 1.920 2.300
Observando a planta do restante desse subcoletor, até o ponto I, verifica-se que a soma das 
contribuições, incluindo os ramais de descarga dos demais aparelhos sanitários, será
N = 26 + 6 + 2 + 2 + 2 = 38 UHC
O ponto A recebe os efluentes dos ramais de descarga da pia da cozinha e da máquina de lavar 
louças, cujas UHC, de acordo com a tabela “Unidades de Hunter de Contribuição (UHC) de aparelhos 
sanitários e diâmetro mínimo dos ramais de descarga”, são 3 e 3.
Sendo assim, o tubo de 100 mm suporta com folga a quantidade de UHC que esse subcoletor deverá 
transportar. A instalação pode, então, ser definida com os diâmetros representados na figura a seguir.
100
100100
40 40 40 4040 4040 40
A 75 B C
Figura 64 – Traçado e diâmetros definidos para a instalação de coleta e transporte de esgotos do vestiário do clube esportivo
Após as definições dos subcoletores, o passo seguinte consiste em definir o diâmetro dos tubos de 
queda, que podem ser dimensionados pela soma das UHC, correspondentes às contribuições de todos os 
coletores ou ramais de descarga afluentes, comparada com as capacidades indicadas na tabela a seguir.
123
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Tabela 25 – Dimensionamento de tubos de queda de esgoto
Diâmetro nominal do tubo 
(DN em mm)
Número máximo de unidades de 
hunter de contribuição (UHC)
Prédios de até 
3 pavimentos
Prédios com mais 
de 3 pavimentos
40 4 8
50 10 24
75 30 70
100 240 500
150 960 1.900
200 2.200 3.600
250 3.800 5.600
300 6.000 8.400
Adaptada de: ABNT (1999b, p. 18).
Muito embora a situação ideal para o tubo de queda seja uma descida vertical, em algumas instalações 
pode ocorrer a necessidade de desvios. Se a declividade de tais desvios for superior a 45º, eles podem 
manter o mesmo dimensionamento, ou seja, com base nos valores da tabela “Dimensionamento de 
tubos de queda de esgoto”.
Quando o desvio tiver baixa declividade, a parte do tubo de queda situada acima do desvio deve ser 
dimensionada normalmente, com a soma das UHC contribuintes para ela e com os valores da tabela 
mencionada anteriormente.
Em seguida, o segmento do desvio deverá ser dimensionado para essa mesma quantidade de UHC, 
calculada para a parte superior, comparada com os valores da tabela “Dimensionamento de subcoletores 
e coletor predial”, conforme a sua declividade.
A outra parte vertical do tubo de queda, situada abaixo do desvio, pode ser dimensionada da mesma 
forma que a parte anterior, com a soma das UHC que nela serão descarregadas e com os valores da 
tabela “Dimensionamento de tubos de queda de esgoto”. Porém, o valor do diâmetro adotado nessa 
segunda parte não pode ser inferior ao diâmetro adotado para o trecho do desvio.
Essas situações, ainda que devam ser evitadas, podem ocorrem, por exemplo, em certos prédios 
projetados para múltiplos propósitos, nos quais alguns andares são destinados a escritórios, outros a 
hotelaria e outros a residências. Nesses casos, os diversos grupos de andares terão plantas-tipo diferentes 
e, por isso, dutos verticais, ou shafts, em localizações diferentes.
É necessário, no entanto, que o projeto de arquitetura preveja dutos não muito distantes, para que 
o espaço ocupado pelo diâmetro, pela declividade e pelas conexões necessárias no trecho de desvio não 
seja demasiadamente elevado.
124
Unidade II
Em alguns edifícios atuais, essa situação tem sido resolvida com a inclusão de andares técnicos 
intermediários entre os diferentes grupos de andares-tipo, em geral com pé direito mais baixo e acesso 
apenas para o pessoal de manutenção.
Exemplo de aplicação
Defina os valores dos diâmetros dos tubos de queda para o esgoto proveniente dos aparelhos 
sanitários representados na figura a seguir, em planta e cortes, para um edifício residencial com 
16 andares-tipo.
A) 
Tubos de 
queda
Desconectores
Aparelhos
B) 
Tubos de 
queda
Desconectores
Subcoletor Subcoletor 
(gordura)
Aparelhos
Figura 65 – Instalação de descarga e tubos de queda de esgotos de um prédio residencial
Solução
A somatória das quantidades de UHC das descargas correspondentes aos aparelhos sanitários de 
cada andar-tipo pode ser obtida com base nos valores especificados na tabela “Unidades de Hunter 
125
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
de Contribuição (UHC) de aparelhos sanitários e diâmetro mínimo dos ramais de descarga”, parcialmente 
repetida a seguir.
Aparelho sanitário Número de unidades de hunter de contribuição
Diâmetro nominal 
mínimo do ramal de 
descarga (mm)
Bacia sanitária 6 100
Chuveiro
De residência 2 40
Coletivo 4 40
Lavatório
De residência 1 40
De uso geral 2 40
Pia de cozinha residencial 3 50
Tanque de lavar roupas 3 40
Máquina de lavar roupas 2 50
Máquina de lavar louças 3 50
Cada um dos dois banheiros dispõe de uma bacia sanitária, um chuveiro e um lavatório. A somatória 
das quantidades de UHC para esse tubo de queda, de cada andar-tipo, será
N = 2 x (6 + 2 + 1) = 18 UHC
Considerando que o edifício terá 16 andares-tipo, o valor da contribuição total será
N = 16 andares x 18 UHC/andar = 288 UHC
Consultando a tabela “Dimensionamento de tubos de queda de esgoto”, parcialmente repetida a 
seguir, verifica-se que um tubo de queda de 100 mm de diâmetro nominal, com capacidade para até 
500 UHC, pode transportar todo o esgoto proveniente desses banheiros.
Diâmetro nominal do tubo 
(DN em mm)
Número máximo de unidades de hunter de 
contribuição (UHC)
Prédios de até 3 
pavimentos
Prédios com mais de 3 
pavimentos
40 4 8
50 10 24
75 30 70
100 240 500
Visando a um custo menor de instalação, é possível considerar o emprego de um tubo de 75 mm, 
com capacidade para até 70 UHC, para os andares mais altos e, em seguida, um tubo de 100 mm para 
os demais andares.
Contudo, considerando que o subcoletor de cada banheiro já tem 100 mm de diâmetro nominal, 
devido à descarga da bacia sanitária, seria necessário incluir reduções de 100 mm x 75 mm na 
126
Unidade II
tubulação vertical, o que pode compensar ou pelo menos reduzir bastante o valor da economia com 
o tubo de menor diâmetro.
Para o tubo de queda que, nesse prédio, conduzirá as descargas da pia da cozinha, da máquina de 
lavar louças, do tanque e da máquina de lavar roupas para a caixa de gordura, a soma das quantidades 
de UHC, de cada andar-tipo, será
N = 3 + 3 + 3 + 2 = 11 UHC
Considerando que o edifício terá 16 andares-tipo, o valor da contribuição total será
N = 16 andares x 11 UHC/andar = 176 UHC
Nesse caso, considerando que o subcoletor terá diâmetro nominal de 75 mm, com capacidade para 
até 20 UHC, suficiente para as 11 UHC correspondentes aos aparelhosde cada andar, o tubo de queda 
pode ser definido da forma a seguir:
Diâmetro de 75 mm para os 6 andares mais altos, totalizando 66 UHC, inferior à capacidade para 70 
UHC, indicada na tabela “Dimensionamento de tubos de queda de esgoto”.
Diâmetro de 100 mm para os 10 andares mais baixos, cuja capacidade para até 500 UHC é superior 
ao total de 176 UHC a serem transportadas.
Após o dimensionamento de todos os tubos de queda da edificação, é possível dimensionar o coletor 
predial, que reúne todo o esgoto predial, inclusive aquele que deve passar pela caixa de gordura, e o 
transporta até a ligação com a rede pública.
Esse dimensionamento consiste, basicamente, em comparar o valor da soma das UHC a serem 
transportadas com os valores de capacidade máxima dos tubos disponíveis, já apresentados na tabela 
“Dimensionamento de subcoletores e coletor predial”.
A definição dos diâmetros nominais a serem adotados requer especial cuidado com a geometria do 
traçado do coletor, já que, por ser instalado logo abaixo da laje de piso do pavimento térreo, em geral 
esse coletor segue uma direção muito próxima à horizontal, ou seja, trata-se de um conduto livre com 
baixa declividade.
Observando a tabela “Dimensionamento de subcoletores e coletor predial”, parcialmente 
repetida a seguir, é possível verificar o quanto a declividade interfere na capacidade máxima dos 
condutos livres.
127
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Diâmetro nominal do tubo 
(DN em mm)
Número máximo de unidades de hunter de contribuição 
em função da declividade do tubo (em %) 
0,5 1 2 3
100 - 180 216 250
150 - 700 840 1.000
200 1.400 1.600 1.920 2.300
Uma redução de 2 cm para 1 cm de desnível por metro de tubulação de 100 mm de diâmetro 
nominal, por exemplo, acarreta uma redução de cerca de 17% na sua capacidade hidráulica, expressa 
pelo número máximo de UHC.
Considerando como 100% o valor máximo de UHC para inclinação de 2%, a porcentagem 
correspondente ao valor máximo de UHC para inclinação de 1% seria:
x UHC
UHC
x
100
180
216
180 100
216
83 3
%
%
, %    
Cada edifício terá diversos dutos com tubos de queda, como o representado esquematicamente na 
figura a seguir, alguns situados longe da frente do lote e, portanto, longe da saída para a rede pública.
Rede
Coletor
Para caixa 
de gordura
Inspeção
Pavimento térreo
Tubos de 
queda
Figura 66 – Instalação de coletor predial de esgotos, abaixo do pavimento térreo dos prédios
128
Unidade II
Sendo assim, tanto no projeto quanto na instalação do coletor predial, pequenas diferenças entre os 
níveis considerados e os níveis executados, seja para algum dos pontos de conexão com tubos de queda, 
seja para algum dos pontos de descarga em caixas de inspeção, podem acarretar significativas reduções 
na capacidade hidráulica do coletor.
Exemplo de aplicação
Defina o valor do diâmetro para o coletor predial do edifício residencial com 16 andares-tipo, 
estudado no exemplo de aplicação anterior, considerando que o tubo de queda para o esgoto 
proveniente dos aparelhos sanitários esteja localizado a 24,60 m da caixa de inspeção onde se situa 
a saída para a rede pública.
Considere que a diferença entre os níveis do fundo da conexão do coletor com o tubo de queda e 
do fundo da sua saída para a caixa de inspeção frontal, de onde o esgoto sairá para a rede pública, pode 
ser de, no máximo, 50 cm.
Considere que o efluente da caixa de gordura seguirá direto para a última caixa de inspeção e 
que, dessa forma, o valor da contribuição total de esgoto sanitário será aquele já calculado, ou seja, 
N = 288 UHC.
Solução
O valor da capacidade hidráulica do conduto depende do diâmetro nominal do tubo e, 
também, da declividade da sua instalação. Nas condições desse edifício, para uma extensão 
(L) de 24,60 m, o máximo desnível (∆h) possível será de 0,50 m. Sendo assim, a declividade do 
coletor será
S
h
L
m
mf
    0 50
24 60
0 02 2
,
,
, %
Consultando a tabela “Dimensionamento de subcoletores e coletor predial”, parcialmente repetida a 
seguir, é possível verificar que o menor tubo com capacidade suficiente para 288 UHC, com declividade 
de 2%, é o tubo com diâmetro nominal DN 150 mm.
Diâmetro nominal do tubo 
(DN em mm)
Número máximo de unidades de hunter de contribuição 
em função da declividade do tubo (em %)
0,5 1 2 3
100 - 180 216 250
150 - 700 840 1.000
129
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
O dimensionamento das caixas de gordura deve ser feito, basicamente, em função da vazão das pias 
de cozinha. A NBR 8160:1999 (ABNT, 1999b) especifica quatro tipos de caixas de gordura, relacionados 
a seguir:
•	 Caixa de gordura pequena (CGP), para a coleta de apenas 1 pia de cozinha.
•	 Caixa de gordura simples (CGS), para a coleta de até 2 pias de cozinha.
•	 Caixa de gordura dupla (CGD), para a coleta de 3 até 12 pias de cozinha.
•	 Caixas de gordura especiais (CGE), para a coleta de mais de 12 pias de cozinha residencial ou pias 
de cozinha de restaurantes, de escolas, de hospitais, de quartéis etc.
As caixas de gordura dos tipos pequena (CGP), simples (CGS) ou dupla (CGD), que podem ser 
pré-fabricadas e encontradas em lojas de materiais de construção, são padronizadas, conforme as 
especificações apresentadas na tabela a seguir.
Tabela 26 – Especificações de caixas de gordura padronizadas
Tipo Capacidade de retenção
Diâmetro 
interno
Altura submersa 
do septo
Diâmetro nominal da 
tubulação de saída
CGP 18 L 0,30 m 0,20 m DN 75
CGS 31 L 0,40 m 0,20 m DN 75
CGD 120 L 0,60 m 0,35 m DN 100
Adaptada de: ABNT (1999b, p. 18-19).
Já para caixas de gordura especiais (CGE), o dimensionamento e a construção devem ser 
específicos para cada caso, em função do número de pessoas (N) que serão servidas pelas cozinhas 
que contribuirão para a caixa.
O volume da caixa de gordura necessária, em litros, será obtido por
V = 2 x N + 20
As demais dimensões são:
•	 Distância mínima entre o septo e a saída: 0,20 m.
•	 Altura molhada: 0,60 m.
•	 Parte submersa do septo: 0,40 m.
•	 Diâmetro nominal mínimo da tubulação de saída: DN 100.
130
Unidade II
7 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUAS PLUVIAIS
As instalações prediais de águas pluviais destinam-se à coleta e ao transporte adequado até a rede 
pública das águas provenientes das chuvas que atingirem as diversas dependências da edificação, tais 
como coberturas, terraços e quintais.
Convém salientar que, nos locais em que há rede pública de coleta, as águas pluviais coletadas na 
edificação devem ser conduzidas exclusivamente para o primeiro elemento de captação da rede pública, 
que é a sarjeta. Além disso, as águas pluviais em hipótese alguma podem ser conduzidas, no todo ou em 
parte, para os sistemas de coleta de esgotos.
O ponto de partida para o dimensionamento e para as demais instalações prediais é a definição das 
vazões de projeto, ou seja, dos valores das vazões máximas previstas, em decorrência das precipitações 
que podem atingir as diversas dependências da edificação.
Depois de definir o valor da vazão máxima prevista para a região, é possível determinar os condutos 
que têm capacidade hidráulica suficiente para conduzir tal vazão, nas condições de sua instalação.
A condução das águas pluviais dos pontos mais altos até um ponto mais baixo de descarga na rede 
pública deve ser natural e espontânea, raramente ocupando toda a seção transversal dos condutos. 
Trata-se, portanto, de uma instalação hidráulica predial constituída por condutos livres.
A capacidade hidráulica de um trecho de conduto livre é definida pelo valor da área da sua seção 
transversal (A) multiplicado pelo valor da velocidade média (v) do escoamento nessa seção. Como a 
velocidade média depende diretamente da declividade do conduto, a primeira etapa do dimensionamento 
consiste em traçar o melhor percurso possível entre a coleta e a descarga na rede pública.
7.1 Definição das vazões de projeto
A definição da vazão de projeto para cada segmento da instalação predial de drenagem de 
águas pluviais é realizada com baseno método racional, em que a previsão de vazão máxima (Q) é 
obtida apenas em função de um coeficiente de escoamento superficial (C), do valor da máxima 
intensidade de precipitação (I) prevista para a região, para um certo período de recorrência, e do valor 
da área de contribuição (A) para o referido conduto, por meio da expressão:
Q = C x I x A
Considerando que a função principal da cobertura das edificações é não permitir qualquer infiltração 
de águas pluviais, o valor do seu coeficiente de escoamento superficial, também conhecido como 
Coeficiente de Runoff, deve ser C = 1.
O valor da máxima intensidade de precipitação (I) prevista para a região, para o período de recorrência 
definido para o projeto, pode ser obtido na tabela apresentada no Anexo 5 da NBR 10844:1989 (ABNT, 
1989), parcialmente reproduzida a seguir.
131
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Tabela 27 – Chuvas intensas no Brasil (duração - 5 minutos)
Local
Intensidade pluviométrica (mm/h)
Período de retorno (anos)
1 5 25
Alegrete/RS 174 230 313
Aracajú/SE 116 122 126
Avaré/SP 115 144 170
Barbacena/MG 156 222 265
Barra do Corda/MA 120 128 152
Bauru/SP 110 120 148
Belém/PA 138 157 185
Belo Horizonte/MG 132 227 230
Blumenau/SC 120 125 152
Cabo Frio/RJ 113 146 218
Cuiabá/MT 144 190 230
Curitiba/PR 132 204 228
Goiânia/GO 120 178 192
Maceió/AL 102 122 174
Petrópolis/RJ 120 126 156
Rio de Janeiro (Jardim Botânico) 122 167 227
Rio de Janeiro (Jacarepaguá) 120 142 152
São Paulo (Congonhas) 122 132 -
São Paulo (Mirante Santana) 122 172 191
Vitória/ES 102 156 210
Adaptada de: ABNT (1989, p. 11-12).
Para locais que não constam da tabela anterior, os índices adotados podem ser referentes a outros 
postos com condições meteorológicas semelhantes.
Com relação ao período de retorno (T) a ser adotado, para a determinação da máxima intensidade 
de precipitação, a norma estabelece, como mínimo, o critério descrito a seguir:
•	 Para as áreas pavimentadas onde empoçamentos eventuais possam ser tolerados, T = 1 ano.
•	 Para algumas coberturas e terraços, T = 5 anos.
•	 Para coberturas e áreas onde empoçamentos ou extravasamento nunca possam ser tolerados, 
T = 25 anos.
Dados mais específicos para outras durações de precipitação ou para períodos de recorrência 
diferentes também podem ser obtidos em outras tabelas, tais como a apresentada a seguir, adaptada de 
Nelson L. de Sousa Pinto.
132
Unidade II
Tabela 28 – Alturas pluviométricas máximas em função 
da duração, para diversos período de recorrência
Altura pluviométrica em mm
Posto
 Período de recorrência
10 anos 25 anos 50 anos
Duração (minutos) Duração (minutos) Duração (minutos)
15 30 60 90 15 30 60 90 15 30 60 90
Sta. Vitória do Palmar 33 42 67 90 40 53 91 124 46 63 116 161
Rio Grande 33 48 66 79 40 61 88 102 47 74 108 128
Bagé 28 36 49 66 34 44 60 84 38 50 70 100
Porto Alegre 31 42 50 70 38 53 64 93 44 64 77 115
Uruguaiana 35 47 60 75 41 56 70 90 47 64 80 102
Caxias do Sul 34 41 56 68 37 51 71 87 43 60 86 105
Florianópolis 30 49 75 93 36 62 101 128 41 74 129 160
Blumenau 31 50 72 80 37 65 97 106 42 79 121 131
Curitiba 36 50 67 71 44 63 85 93 51 74 98 72
Santos 39 63 95 119 48 83 129 159 58 101 162 200
São Paulo 34 39 46 51 41 52 54 59 49 50 60 66
Ubatuba 40 60 76 119 52 78 90 142 66 96 100 168
Taubaté 29 49 60 68 35 365 78 83 40 80 94 98
Bauru 34 54 66 77 42 70 87 98 49 85 108 120
Niterói 34 50 65 88 42 64 83 118 48 76 100 142
Petrópolis 34 50 83 102 41 62 108 138 45 70 133 169
Volta Redonda 39 58 75 85 47 71 93 108 54 73 110 129
Vitória 30 41 58 80 36 50 70 100 42 58 80 119
Belo Horizonte 38 53 53 64 48 69 79 89 57 83 92 102
Goiânia 39 54 76 95 48 66 92 121 56 76 109 148
Cuiabá 36 55 68 80 42 64 81 93 48 73 92 102
Adaptada de: Pinto et al. (1976).
Os valores apresentados nesse tipo de tabela são as previsões de máximas alturas pluviométricas (P), 
estimadas para diferentes durações (D) de precipitações, para diversos períodos de recorrência. O valor da 
intensidade de precipitação (I) máxima para o período de retorno adotado, a ser utilizado na fórmula do 
método racional, deve ser calculado empregando-se a própria expressão que define a intensidade, ou seja:
I
P
D
=
Para as edificações com área de projeção horizontal de até 100 m2, é permitido adotar uma 
intensidade de precipitação de 150 mm/h, desde que não se trate de regiões especiais onde, claramente, 
as precipitações possam atingir intensidades superiores a esse valor.
133
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
Exemplo de aplicação
Considerando um período de recorrência de 50 anos, determine o valor da maior intensidade de 
precipitação prevista para as cidades de Niterói, Vitória e Belo Horizonte.
Solução
Para um período de retorno de retorno de 50 anos, pode-se utilizar a tabela anterior parcialmente 
repetida a seguir:
Altura pluviométrica em mm
Posto
Período de recorrência
10 anos 25 anos 50 anos
Duração (minutos) Duração (minutos) Duração (minutos)
15 30 60 90 15 30 60 90 15 30 60 90
Niterói 34 50 65 88 42 64 83 118 48 76 100 142
Vitória 30 41 58 80 36 50 70 100 42 58 80 119
Belo Horizonte 38 53 53 64 48 69 79 89 57 83 92 102
Para a cidade de Niterói, os valores das máximas intensidades previstas para cada duração indicada 
nessa tabela são
Duração de 15 minutos, P = 48 mm,
I
P
D
mm mm= = =48
15
3 20
min
, min
Duração de 30 minutos, P = 76 mm,
I
P
D
mm mm= = =76
30
2 53
min
, min
Duração de 60 minutos, P = 100 mm,
I
P
D
mm mm= = =100
60
167
min
, min
Duração de 90 minutos, P = 142 mm,
I
P
D
mm mm= = =142
90
157
min
, min
Sendo assim, o valor da maior intensidade de precipitação prevista para a cidade de Niterói, para o 
período de retorno de 50 anos, é
I = 3,20 mm/min
134
Unidade II
Para a cidade de Vitória, os valores das máximas intensidades previstas para cada duração indicada 
na tabela são
Duração de 15 minutos, P = 42 mm,
I
P
D
mm mm= = =42
15
2 80
min
, min
Duração de 30 minutos, P = 58 mm,
I
P
D
mm mm= = =58
30
193
min
, min
Duração de 60 minutos, P = 80 mm,
I
P
D
mm mm= = =80
60
133
min
, min
Duração de 90 minutos, P = 119 mm,
I
P
D
mm mm= = =119
90
132
min
, min
O valor da maior intensidade de precipitação prevista para a cidade de Vitória, para o período de 
retorno de 50 anos, é:
I = 2,80 mm/min
Para a cidade de Belo Horizonte, os valores das máximas intensidades previstas para cada duração 
indicada nessa tabela são
Duração de 15 minutos, P = 57 mm,
I
P
D
mm mm= = =57
15
3 80
min
, min
Duração de 30 minutos, P = 83 mm,
I
P
D
mm mm= = =83
30
2 77
min
, min
Duração de 60 minutos, P = 92 mm,
I
P
D
mm mm= = =92
60
153
min
, min
Duração de 90 minutos, P = 102 mm,
I
P
D
mm mm= = =102
90
113
min
, min
135
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
O valor da maior intensidade de precipitação prevista para a cidade de Belo Horizonte, para o período 
de retorno de 50 anos, é:
I = 3,80 mm/min
 Observação
É interessante notar que, no exemplo de aplicação anterior, o valor da 
maior intensidade prevista para as três cidades corresponde à precipitação 
com menor duração entre as indicadas na tabela, ou seja, de 15 minutos.
Contudo, para a maioria da regiões, quase como regra geral, a intensidade 
de precipitação é inversamente proporcional à duração, ou seja, as chuvas 
mais intensas são chuvas de curta duração.
A determinação do valor da área de contribuição para a vazão em cada conduto, que é o terceiro 
componente da fórmula do método racional, depende basicamente do tipo de cobertura e dos aspectos 
geométricos do projeto arquitetônico, ilustrados na figura a seguir:
Figura 67 – Áreas de contribuição para os coletores das instalações prediais de águas pluviais
Os tipos de coberturas mais utilizados são constituídos de telhados ou de lajes impermeabilizadas. 
Em cada caso, a forma de coleta das águas pluviais define a figura geométrica que constitui a área de 
contribuição e o valor que corresponderá a cada conduto.
Para as coberturas com telhados, o primeiro componente