231GGR1683A_ Unidade 2

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introdução
Introdução
INSTALAÇÕES INSTALAÇÕES HIDROSANITÁRIASHIDROSANITÁRIAS
Me. Daniel Cordeiro Ferreira
IN IC IAR
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Quando falamos em instalações prediais de água, normalmente pensamos nos sistemas de água
fria da edi�cação, que são responsáveis por alimentar as peças de utilização dos diversos pontos
de consumo. De fato, instalações de água fria são um componente do sistema hidrossanitário
predial, mas não representam o sistema como um todo. Devemos ainda ter em mente as
instalações de água quente, as instalações de combate a incêndio e as instalações de águas
pluviais.
Falaremos nos próximos tópicos especi�camente sobre água quente e coleta de água pluvial, além
de uma breve revisão do dimensionamento predial para o consumo máximo provável e o
consumo máximo possível.
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O dimensionamento do sistema predial de água fria é concebido do menor para o maior ou do �m
para o começo. O que isso signi�ca? Signi�ca que o processo de dimensionamento começa da
peça de utilização até chegar no ramal predial, elemento de chegada da água no edifício.
De forma prática, o dimensionamento das instalações de água fria em um edifício se dá pela
seguinte sequência: peças de utilização e sub-ramais, ramais, colunas de distribuição, barrilete,
tubulação de recalque e tubulação de sucção e ramal predial.
Consumo Máximo Provável –Consumo Máximo Provável –
Dimensionamento PredialDimensionamento Predial
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Figura 2.1 - Esquemática dos componentes de uma instalação predial de água fria
Fonte Elaborada pelo autor.
Vamos então, de forma resumida, acompanhar essa sequência de etapas, baseando-se também
nas informações contidas na ABNT NBR 5.626:1998.
Peças de Utilização e Sub-Ramais
O sub-ramal é a tubulação que liga o ramal à peça de utilização. Dessa forma, a vazão determinada
pelo método dos pesos (Anexo A da NBR 5.626:1998) para a peça de utilização é a mesma vazão
para o sub-ramal. Relembrando que
Assim, é possível estimar o valor do diâmetro interno necessário para o sub-ramal e, por
consequência, determinar o diâmetro comercial para esse tubo. Creder (2016) fez esse processo e
colocou os dados das principais peças de utilização em uma tabela, que é apresentada a seguir:
Q = v ⋅ π ⋅           (Equação01)
D2
4
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Diâmetros mínimos para sub-ramais
Peças de utilização Diâmetro (mm e pol.)
Aquecedor de baixa pressão 20 (¾)
Aquecedor de alta pressão 15 (½)
Bacia sanitária com caixa de descarga 15 (½)
Bacia sanitária com válvula de descarga 32 (1 ¼)
Banheira 15 (½)
Bebedouro 15 (½)
Bidê 15 (½)
Chuveiro 15 (½)
Filtro de pressão 15 (½)
Lavatório 15 (½)
Máquina de lavar pratos ou roupa 20 (¾)
Mictório autoaspirante 25 (1)
Mictório de descarga descontínua 15 (½)
Pia de despejo 20 (¾)
Pia de cozinha 15 (½)
Tanque de lavar roupa 20 (¾)
Tabela 2.1 - Diâmetro para sub-ramais
Fonte: Adaptado de Creder (2016, p. 19).
Ramais
Como sabemos, há dois métodos para o dimensionamento de ramais: o método do consumo
máximo provável (método dos pesos) e o método do consumo máximo possível. Pelo método dos
pesos, por exemplo, se quisermos dimensionar um ramal para atender aos seguintes aparelhos
sanitários de uma área de serviço de um apartamento:
Pia de cozinha (P = 0,7).
Vaso sanitário – caixa acoplada (P = 0,3).
Lavatório (P = 0,3).
Tanque (P = 0,7).
Utilizando a fórmula para cálculo da vazão no ramal, sabemos que:
Q = 0, 3             (Equação02)ΣP−−−√
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Então:
Utilizando a Equação 01 e isolando a variável $D$ para determinar o diâmetro em função da vazão
e velocidade, considerando uma velocidade de 1 m/s, encontraremos um diâmetro mínimo
interno de cerca de 73 mm. Nesse caso, em termos executivos, adotaria uma tubulação DN75, que
é o diâmetro comercial padronizado superior ao diâmetro encontrado de 73 mm.
Colunas de distribuição
De acordo com a ABNT NBR 5.626, uma coluna de distribuição é “[...] uma tubulação derivada do
barrilete e destinada a alimentar ramais” (ABNT, 1998, p. 4).
O dimensionamento de colunas é feito trecho por trecho . Isso se deve ao fato de ser esse um
elemento vertical nas instalações prediais. A lógica é mais ou menos a seguinte: a coluna vertical
se inicia no barrilete (ponto superior) e termina no nível do ramal mais inferior. Para o início da
coluna (pontos superiores), por ainda existirem mais outros ramais para serem alimentados pela
coluna de distribuição, normalmente o diâmetro é maior. À medida que a coluna vai atingindo
patamares inferiores, pelo fato da vazão servida pela coluna ir diminuindo, consequentemente o
diâmetro dessa tubulação pode ser menor também. É esse o motivo de se dimensionar a coluna
de distribuição trecho por trecho, pois em cada trecho se sabe a vazão distribuída pela coluna e,
consequentemente, o diâmetro necessário.
Creder (2016) e também a ABNT NBR 5.626:1998 apresentam uma sequência lógica de etapas a
seguir. A Figura 2.2 auxilia na ilustração dos detalhes.
a. Numerar a coluna de distribuição.
b. Marcar com letras os trechos de derivações para os ramais.
c. Estimar o vazão de cada ramal considerando o método dos pesos.
d. Determinar a perda de carga no trecho do ramal (do sub-ramal mais distante até a
derivação na coluna de distribuição). Existem alguns métodos conhecidos para
determinar a perda de carga em uma tubulação, tais quais: Hazen-Williams e Fair-
Whippie-Hsiao. Observação: a fórmula Hazen-Williams recebe esse nome em
homenagem aos dois autores que a desenvolveram – Allen Hazen e Gardner Stewart
Williams.
e. Avaliar a pressão disponível na derivação, que é a diferença de nível entre o nível de
água no reservatório e esse ponto. É medida normalmente em metros de coluna-d’água
(mca).
f. Estimar a pressão disponível na derivação, subtraindo a perda de carga no ramal, temos
a pressão dinâmica a jusante, em mca. Essa pressão deve ser veri�cada para cada peça
de utilização, pois a necessidade de cargas de pressão é de diferente grandeza para os
diversos tipos de aparelhos sanitários.
Q = 0, 3 = 0, 3 = 0, 43 L/s0, 7 + 0, 3 + 0, 7 + 0, 3
− −−−−−−−−−−−−−−−−√ 2, 0−−−√
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Figura 2.2 - Dimensionamento de colunas
Fonte: Creder (2016, p. 24).
Barrilete
O barrilete ou colar de distribuição, de acordo com a NBR 5.626:1998, é a “[...] tubulação que se
origina no reservatório e da qual derivam as colunas de distribuição [...]” (ABNT, 1998, p. 4). De
acordo com Macintyre (2017), são duas as formas de se conceber um barrilete:
I. usando um sistema uni�cado ou central; ou
II. usando um sistema rami�cado.
No sistema uni�cado, da(s) seção(ões) do(s) reservatório(s), partem todas as rami�cações,
correspondendo cada qual a uma coluna de distribuição (MACINTYRE, 2017). O aspecto de
destaque aqui é que o controle do abastecimento de água das colunas é feito em um único local
da cobertura do edifício, daí o nome central ou uni�cado (Figura 2.3).
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Figura 2.3 - Exemplos de barriletes uni�cados
Fonte: Macintyre (2017, p. 60).
Já no sistema rami�cado, do barrilete saem ramais e esses, por sua vez, dão origem a derivações
secundárias para as colunas de distribuição. É de prática colocar um registro próximo à descida da
coluna de distribuição, para controle dela, como ilustrado pela Figura 2.4.
Figura 2.4 - Exemplo de barrilete rami�cado
Fonte: Macintyre (2017, p. 60).
É sempre importante representara esquemática ou os desenhos isométricos (um desenho ou
perspectiva isométrica é uma representação simples de uma projeção tridimensional) das
instalações de água fria, na concepção do projeto e para o dimensionamento, pois são esses
desenhos que irão clarear o calculista em seus trabalhos. Para o dimensionamento de barrilete,
utilizam-se os mesmos princípios até aqui abordados, fazendo o caminhamento com as vazões
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demandadas por cada tubulação, para se de�nir a vazão em cada trecho do barrilete e seu
respectivo diâmetro, seja para o caso de sistema uni�cado, seja para o sistema rami�cado.
Tubulação de Recalque e Sucção
Para dimensionar a tubulação de recalque, basta utilizar a fórmula de Forchheimer (também
conhecida como fórmula do diâmetro econômico):
em que:
D é o diâmetro da tubulação de recalque, em m;
Q é a vazão, em m³/s;
.
Quanto à tubulação de sucção, pela prática adota-se sempre um diâmetro comercial acima do
diâmetro da tubulação de recalque. Se a tubulação de recalque for DN75, por exemplo, adotaria-
se uma tubulação de DN100 para a sucção.
Ramal Predial
Finalmente, o ramal predial é a tubulação de entrada da área que contém a edi�cação. A vazão
escoada por essa tubulação será a vazão que abastecerá todo o prédio. Portanto, é necessário que
essa tubulação tenha um diâmetro mínimo para �uir água su�ciente e em velocidades inferiores a
3 m/s, conforme orienta a ABNT NBR 5.626:1998.
É possível estimar o diâmetro dessa tubulação por duas formas:
I. Fazendo o dimensionamento do �m para o começo, vindo dos sub-ramais até chegar no ramal
predial, é possível saber qual vazão as instalações prediais projetadas demandarão e, assim,
determinar a vazão do ramal predial e, por consequência, o diâmetro da tubulação.
II. Caso seja necessário fazer a estimativa do diâmetro da tubulação do ramal predial antes dos
outros componentes do sistema, é possível prever a vazão dessa tubulação, estimando a volume
consumido no edifício em um dia, por meio de estimativa de consumo médio de uma pessoa por
dia. Essas estimativas devem ser fornecidas pela concessionária de abastecimento.
Utilizando a segunda forma, sabendo o número de pessoas no edifício e o consumo médio diário
de cada pessoa, é possível determinar o volume diário. Por exemplo, se em um prédio há 200
pessoas e o consumo médio é de 200 L/pessoa.dia, sabemos que
D = 1, 3 ⋅ ⋅         (Equação01)Q−−√ X−−√4
X =
horas de funcionamento da bomba
24 horas
V = pessoas  ⋅ consumo m dio          (Equação02)é
V = 200 pessoas  ⋅ 200 L/pessoa. dia = 40.000 L/dia
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Para achar a vazão (L/s), basta que dividamos o valor encontrado por 86.400s. Assim, tem-se que:
Lembrando que vazão é proporcional à velocidade e ao quadrado do diâmetro, é possível estimar
também o diâmetro do ramal, sabendo a vazão e atribuindo um valor de velocidade de
escoamento.
praticar
Vamos Praticar
Por vezes, as instalações prediais de água fria são consideradas como um sistema de água fria. E a
utilização desse vocábulo – sistema – não é em vão. As di�culdades e a complexidade para o projeto e
dimensionamento dos diversos componentes são grandes desa�os para o projetista. Com relação ao
dimensionamento de instalações prediais de água fria, é correto a�rmar que:
a) O ramal predial é a tubulação do sistema predial de água fria que apresenta o menor diâmetro
nominal.
b) O barrilete é o conjunto de tubos e válvulas destinados a interligar o ramal predial ao
reservatório inferior.
c) O diâmetro das colunas de distribuição deve ser único.
d) Pelo fato de existirem muitas variáveis e trechos de tubulações a serem considerados,
especialmente em se tratando de edifícios de grande porte, é recomendado o dimensionamento
das instalações prediais de água fria com auxílio de planilhas digitais.
e) Não é necessário apresentar desenhos, como plantas, cortes isométricos, detalhes ou outros
para o dimensionamento das instalações prediais de água fria.
Qrp  =             (Equação03)
V
86400
Qrp  =   ≈ 0, 46 L/s
40.000
86400
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Talvez você já tenha passado por essa experiência, especialmente se mora ou já morou em
apartamento: você está utilizando a pia da cozinha com um �uxo de água normal quando, de
repente, sua mãe liga uma extensão da máquina de lavar na torneira do tanque. Você percebe
imediatamente que a vazão da torneira da pia da cozinha reduz, e pensa: de alguma forma, esses
dois equipamentos estão interligados!
Bem, essa história descreve um inconveniente de se ter um ramal de várias peças de utilização,
dimensionado para uma vazão máxima provável. Dimensionar para uma vazão máxima provável
signi�ca estimar uma vazão que atenda, razoavelmente, todas as peças de utilização, em função
de um estudo estatístico que determina a probabilidade de as peças serem utilizadas ou não.
Resumidamente, quanto mais houver peças de utilização em um sistema, mais remota é a
probabilidade de todas serem demandadas ao mesmo tempo. E realmente é razoável pensarmos
dessa forma. Imagine sua casa, por exemplo. Qual foi a última vez que, ao mesmo tempo, as
pessoas da sua casa estavam utilizando o chuveiro, a pia da cozinha, a máquina de lavar roupa, a
mangueira e as torneiras da casa?
Parece, de certa forma, óbvio que o consumo máximo provável seja o método que é amplamente
utilizado para dimensionamento de instalações prediais, certo? Todavia, se existem as duas formas
de dimensionamento (provável e possível), é porque existem casos para as duas situações.
Lembre-se de que probabilidade está relacionado a uma estimativa estatística de ocorrência de um
evento e possibilidade é a certeza de que um evento pode ou não acontecer. Pois bem, com esses
dois conceitos em mente, re�ita sobre esta situação: é provável em um vestiário de 30 duchas que
todas sejam utilizadas ao mesmo tempo? Parece ser uma situação um pouco improvável. Mas é
possível que isso ocorra? Sim, é possível.
Creder (2016) apresenta um grá�co que relaciona o consumo máximo possível de um conjunto de
aparelhos sanitários com a probabilidade máxima de uso simultâneo deles.
Consumo Máximo PossívelConsumo Máximo Possível
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Figura 2.5 - Relação entre consumo máximo possível e probabilidade máxima de uso simultâneo
Fonte: Creder (2016, p. 13).
Consideremos, então, o exemplo do vestiário, para o entendimento do grá�co acima. Pelo Anexo A
da ABNT NBR 5.626:1998, a vazão de projeto de uma ducha é de 0,20 L/s. Como são 30 no
vestiário, o consumo máximo possível é de:
Rebatendo o valor no grá�co da Figura 2.5, percebemos que a probabilidade que todos os
equipamentos estejam funcionando, simultaneamente, é de cerca de 47% (ainda é considerável).
Mas, pensando em situações com uma quantidade muito maior de peças de utilização, vemos
pelas curvas do grá�co que a probabilidade vai �cando cada vez menor de todas as peças estarem
funcionando ao mesmo tempo. Dessa forma, cabe ao projetista de�nir em situações especí�cas
quando é necessário dimensionar considerando o máximo consumo possível ou quando a
utilização do método dos pesos já é su�ciente.
30 ⋅ 0, 20 = 6 L/s ou 360 L/min
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praticar
Vamos Praticar
A norma ABNT NBR 5.626:1998, no Anexo A, aponta que “[...] por razões de economia, é usual estabelecer
como provável uma demanda simultânea de água menor do que a máxima possível” (ABNT, 1998, p. 28).
No entanto, o olhar crítico do especialista é que vai de�nir qual situação é viável considerar o
dimensionamento pelo consumo máximo possível e qual é viável dimensionar pelo máximo provável.
Considere os seguintes cenários e assinalea alternativa que indica a situação mais viável para se
considerar o dimensionamento pelo máximo consumo provável:
Fonte: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5.626 – Instalação predial de água fria. Rio de
Janeiro, 1998.
a) Cozinha de um grande restaurante.
b) Vestiário de um campo de futebol.
c) Residência unifamiliar.
d) Lavanderia industrial.
e) Banheiros de uma escola.
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Quando falamos de instalações prediais de água quente, saímos da abrangência da ABNT NBR
5.626:1998 e entramos no escopo da ABNT NBR 7.198:1993 – Projeto e execução de instalações
prediais de água quente. Segundo Creder (2016), as instalações de água quente destinam-se a
banhos, higiene, utilização em cozinhas, lavagem de roupas e �nalidades médicas ou industriais.
Ao tratarmos dos objetivos das instalações prediais de água quente, devemos lembrar que essas
instalações devem ser projetadas e executadas de modo a:
A. garantir o fornecimento de água de forma contínua, em quantidade su�ciente e em
temperatura controlável;
B. preservar a potabilidade da água;
C. proporcionar o nível de conforto adequado aos usuários;
D. racionalizar o consumo de energia (ABNT, 1993, p. 3).
Uma prerrogativa da ABNT NBR 7.198:1993 é que ela se aplica apenas às instalações prediais de
água quente utilizadas para o uso humano, sendo a temperatura máxima da água admissível de
70ºC. Essa informação é muito importante, pois, como já vimos, deve-se existir controle de
temperatura da água no sistema predial quando há instalações de água quente e esse controle
deve limitar a temperatura em 70ºC. Isso exige que dispositivos termostatos ou misturadores
sejam necessariamente instalados no sistema.
Para entendermos o funcionamento do aquecimento de água em instalações de água quente,
precisamos conhecer as três principais formas de concepção do sistema de água quente:
1. aquecimento individual ou local;
2. aquecimento central ou privado (domiciliar)
3. aquecimento central do edifício
Água QuenteÁgua Quente
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O aquecimento individual ou local, como o próprio nome sugere, é feito para o elemento isolado
ou para um grupo de equipamentos de uma mesma residência. Normalmente, os aquecedores
localizam-se nos banheiros ou cozinhas. São nomeados como aquecedores instantâneos ou de
passagem pelo fato de um �uxo de água fria passar por eles e, em razão do contato com uma
fonte de calor, haver o aquecimento da água. A Figura 2.6 ilustra um aquecedor de passagem.
Figura 2.6 - Exemplo de aquecedor de passagem utilizando gás GLP como combustível
Fonte: Fogás (on-line).
No aquecimento central domiciliar, há uma instalação central para toda a unidade residencial, de
onde partem os condutos para as peças de utilização. Os aquecedores para esse caso são
normalmente denominados de aquecedores de acumulação, pois possuem um reservatório que
armazena água, aquece e controla o �uxo dessa água pré-aquecida para as demais tubulações. A
Figura 2.7 ilustra um aquecedor de acumulação
Figura 2.7 - Exemplo de aquecedor de acumulação
Fonte: Aquecenorte (on-line). .
Por �m, o aquecimento central do edifício possui uma instalação, normalmente de grande porte,
que será responsável por abastecer todas as demandas de água quente das unidades residenciais
do prédio. Geralmente, essa instalação central �ca no pavimento térreo ou sub-solo. A Figura 2.8
ilustra um sistema de aquecimento central de um grande edifício comercial.
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Figura 2.8 - Exemplo de aquecedor central de um edifício comercial
Fonte: visivasnc / 123RF.
Vamos realizar dois exercícios para �xar essa ideia de como fazer o aquecimento de água em
instalações prediais. Usaremos os exemplos contidos em Creder (2016) para tal.
Exemplo 1
Para dimensionarmos o equipamento elétrico para uma unidade residencial de seis pessoas,
inicialmente precisaremos estimar o consumo diário. Para isso, Creder (2016) apresenta uma
tabela que de�ne o consumo de água quente em função do número de pessoas.
Consumo de água quente nos edifícios, em função do número de pessoas
Tipo do edifício
Água quente necessária, a
60°C
Consumo
nas
ocasiões de
pico (l/h)
Duração
do pico -
horas de
carga
Capacidade do
reservatório,
em função do
consumo diário
Capacidade
horária de
aquecimento,
em função do
uso diário
Residência Apartamentos
Hotéis
50 1 por pessoa, por dia 1/7 4 1/5 1/7
Edifícios de escritórios 2,5 1 por pessoa, por dia 1/5 2 1/5 1/6
Fábricas 6,3 1 por pessoa, por dia 1/3 1 2/5 1/8
Restaurante                3ª
classe,
2ª classe
1ª classe
1,9 1 por refeição
3,2 1 por refeição
5,6 1 por refeição
0 0
Restaurante - 3 refeições
por dia
0 8 1/5 0
Restaurante - 1 refeição
por dia
1/5 2 2/5 1/6
Tabela 2.2 - Consumo de água quente em função do número de pessoas
Fonte: Adaptado de Creder (2016, p. 81).
Dessa forma, se temos seis pessoas na residência:
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É necessário que estimemos também a vazão de pico. Sabendo, pela Tabela 2.2, que a vazão de
pico é 1/7 do volume total diário, temos que:
Também pela Tabela 2.2, sabemos que a capacidade do reservatório para o aquecimento deve ser
de 20% do volume total diário consumido, ou:
A capacidade horária de aquecimento, pela Tabela 2.2, é:
Se quisermos elevar a água de 20ºC para 55ºC em uma hora, será necessária uma energia de:
Considerando um rendimento de 70% para o sistema:
Sabendo que 1 kWh = 860 kcal, temos que:
Será necessário um aquecedor elétrico de potência igual a, aproximadamente, 2,5 kWh.
Exemplo 2
Para dimensionarmos o volume de um reservatório destinado ao aquecimento de água quente,
precisamos quanti�car quantas peças de utilização serão abastecidas.
Considerando um edifício com 40 apartamentos, e considerando também que serão abastecidas
pelo sistema de aquecimento central: banheira, bidê, lavatório, chuveiro, e pia de cozinha,
precisamos de�nir o consumo horário médio provável de água quente. Creder (2016) apresenta
uma tabela que de�ne exatamente o consumo médio horário em função do número e tipo de
peça de utilização.
6 pessoas ⋅ 50L/pessoa. dia  = 300 L/dia
300 ⋅ 1/7 = 42, 86 L/h
300 L ⋅ 1/5 = 60 L
300 ⋅ 1/7 = 42, 86 L/h
Q = 42, 86 ⋅ (55 − 20) = 1500 kcal
Qef = = 2142, 86 kcal
1500
0, 7
W = = 2, 49 kWh
2142, 86
860
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Consumo de água quente nos edifícios, em função do número de aparelhos, em litros por hora, a 60ºC
Aparelhos Apartamentos Clubes Ginásios Hospitais Hotéis Fábricas Escritórios Residências Escolas
Lavatório
privado
2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6
Lavatório
público
5,2 7,8 10,4 7,8 10,4 15,6 7,8 - 19,5
Banheiras 26 26 39 26 26 39 - 26 -
Lavador de
pratos
19,5 65 - 65 65 26 - 19,5 26
Lava-pés 3,9 3,9 15,6 3,9 3,9 15,6 - 3 3
Pia de
cozinha
13 26 - 26 26 26 - 13 13
Tanque de
lavagem
26 36,4 - 36,4 36,4 36,4 - 26 -
Pia de copa 6,5 13 - 13 13 - - 6,5 13
Chuveiros 97,5 195 292 97,5 97,5 292 - 97,5 292
Consumo
máximo
provável %
30 30 10 25 25 40 30 30 40
Capacidade
do
reservatório
%
125 90 100 60 80 100 200 70 100
Tabela 2.3 - Consumo de água quente em função do tipo de peça de utilização
Fonte: Adaptado de Creder (2016, p. 82).
Dessa forma, o consumo total será:
40 banheiras x 26 L/h = 1040 L/h.
40 bidês x 2,6 L/h = 104 L/h.
40 chuveiros x 97,5 L/h = 3900 L/h.
40 lavatórios x 2,6 L/h = 104 L/h.
40 pias de cozinha x 13 L/h = 520 L/h.
Na somatória, a vazão horária do sistema de água quente é de 5668 L/h.
Observando na Tabela 2.3 que o consumo máximo provável para apartamentos é de 30% do
consumo máximo possível, temos que:
Observando também na Tabela 2.3 que a capacidade de um reservatório de água quente paraabastecer apartamentos deve ser de 125% a vazão horária provável, temos que:
1040 + 104 + 3900 + 104 + 520 = 5668 L/h
consumo m ximo prov vel = 0, 3 ⋅ 5668 L/h = 1700 L/há á
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Portanto, para esse edifício, o reservatório de acumulação para aquecimento de água quente
deverá ser dimensionado para um volume de, no mínimo, 2120 L.
praticar
Vamos Praticar
A norma ABNT NBR 7.198:1993 – Projeto e execução de instalações prediais de água quente de�ne
terminologias para os elementos de um sistema de distribuição de água quente. Analise as alternativas a
seguir e assinale aquela que apresenta a informação correta:
Fonte: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7.198 – Projeto e execução de instalações
prediais de água quente. Rio de Janeiro. 1993.
a) Dilatação térmica é o desgaste sofrido por uma tubulação de água quente ao ser exposta à
radiação solar.
b) Dispositivo de recirculação é um controle de qualidade da água para que essa não �que parada,
propiciando o seu “envelhecimento” precoce.
c) Os aquecedores devem ser alimentados pelo reservatório inferior de água fria.
d) Misturador é um dispositivo que tem como principal função misturar água quente e fria.
e) A de�nição do tipo de material para a tubulação de água quente é encargo do projetista, sendo
livre a escolha de qualquer material.
capacidade do reservat rio = 1, 25 ⋅ 1700 = 2120 Ló
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Entrando no último tópico, falaremos sobre o esgotamento de águas pluviais. E o que é, a�nal,
água pluvial? Água pluvial (latim pluvialis – da chuva) é toda água provinda de precipitações (chuva,
neve, granizo, apesar de no Brasil ser mais recorrente a chuva) e que escoa na superfície de um
local. Essa água, em áreas urbanas, normalmente ou é escoada a um sistema de coleta de águas
pluviais ou in�ltra em um solo permeável. O foco aqui é a primeira parte e, em especial, as
instalações de coleta de água pluvial dentro da edi�cação, nos limites da propriedade.
Em termos normativos, a ABNT NBR 10.844:1989 – Instalações prediais de água fria é a
regulamentação técnica no Brasil abordando essa área. Antes então de iniciarmos um resumo de
como elaborar um projeto simples de coleta de água pluvial, necessitamos saber reconhecer os
principais elementos que compõem as instalações. De acordo com a ABNT NBR 10.844:1989:
Calha é o canal que recolhe a água de coberturas, terraços e similares e a conduz a um
ponto de destino.
Figura 2.9 - Operador retirando sujeiras de uma calha de coleta de água pluvial
Fonte: ronstik / 123RF.
Águas PluviaisÁguas Pluviais
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Condutor vertical é a tubulação vertical destinada a recolher água de calhas, coberturas,
terraços e similares e conduzi-las até a parte inferior do edifício.
Condutor horizontal é o canal ou tubulação horizontal destinado a recolher e conduzir
águas pluviais até locais permitidos pelos dispositivos legais.
Figura 2.10 - Exemplo de uma calha descarregando água em um conduto vertical
Fonte: brizmaker / 123RF.
Um esquema dos principais componentes do sistema é apresentado pela Figura 2.11:
Figura 2.11 - Principais elementos do sistema de coleta de água pluvial predial
Fonte: Knapik (on-line).
Entrando agora propriamente no dimensionamento, iremos fazer brevemente a sequência de
passos de�nida pela norma: fatores meteorológicos, área de contribuição, vazão de projeto,
cobertura horizontal da laje, calhas, condutores verticais e condutores horizontais.
Fatores Meteorológicos
O primeiro passo para o dimensionamento é a determinação da intensidade da chuva (I - mm/h). A
norma recomenda que se tome, para tal, dados pluviométricos locais e apresenta em um de seus
anexos dados de máximas intensidades pluviométricas para algumas cidades brasileiras. Para
construções até 100 m² de projeção horizontal, admite-se utilizar I = 150 mm/h.
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Uma possibilidade bem interessante e simples de estimar
a intensidade pluviométrica de uma determinada região do
Brasil é utilizando o software livre e feito por estudantes
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Área de Contribuição
A área de contribuição, de acordo com a normativa, é a “[...] soma das áreas das superfícies que,
interceptando chuva, conduzem as águas para determinado ponto de instalação” (ABNT, 1989, p.
2). No cálculo, devem ser considerados os incrementos devidos à inclinação da cobertura. A Figura
2.12, extraída da norma, ilustra as possibilidades de superfície e a respectiva fórmula para cálculo
da área de contribuição:
http://www.gprh.ufv.br/?area=softwares
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Figura 2.12 - Principais elementos do sistema de coleta de água pluvial predial
Fonte: ABNT (1989, p. 5).
Vazão de Projeto
A vazão de projeto deve ser calculada pela fórmula
em que:
Q é a vazão de projeto, em L/min;
I é a intensidade pluviométrica, em mm/h;
A é a área de contribuição.
Cobertura Horizontal da Laje
A ABNT NBR 10.844:1989 detalha algumas informações importantes para o projeto da cobertura
quanto à coleta de águas pluviais. Entre essas informações, a norma recomenda que:
Q =
I ⋅ A
60
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as superfícies horizontais da laje tenham declividade mínima de 0,5%;
a drenagem deve ser feita por mais de uma saída, exceto nos casos em que não houver
riscos de obstrução;
os trechos da linha perimetral (borda da área da cobertura) que possam receber água
devem ser dotados de platibanda ou calha.
Calhas
O dimensionamento das calhas deve ser feito por meio da utilização da fórmula de Manning-
Strickler:
em que:
Q é a vazão de projeto, em L/min;
S é a área da seção molhada, em m²;
n é o coe�ciente de rugosidade;
RH é o raio hidráulico, em m;
i é a declividade da calha, em m/m (não deve ser menor que 0,5%, de acordo com a
norma);
K = 60000.
Condutores Verticais
Os condutores verticais devem ser projetados, sempre que possível, em uma só prumada. Além
disso, o diâmetro interno mínimo dos condutores de seção circular deve ser de 70 mm.
Para o dimensionamento, é necessário saber os seguintes dados:
Q = vazão de projeto, em L/min;
H = altura da lâmina d’água na calha, em mm
L = comprimento do condutor vertical, em m.
Com esses três dados em mãos, utiliza-se um dos ábacos contidos na norma, semelhante à Figura
2.13.
Q = K ⋅ ⋅ ⋅
S
n
RH
2
3 i
2
3
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Figura 2.13 - Ábaco para determinação do diâmetro do condutor vertical
Fonte: ABNT (1989, p. 8).
Condutores Horizontal
Finalmente, a ABNT NBR 10.844:1989 apresenta poucas instruções sobre o condutor horizontal,
a�rmando que ele deve possuir declividade superior a 0,5%. Para maiores detalhes para o
dimensionamento desse tipo de tubulação, deve-se revisar os conceitos da hidráulica aplicada à
tubulação com escoamento livre (gravidade).
Um ponto importante a ser discutido é sobre a manutenção periódica das instalações de águas
pluviais. Muito provavelmente você já deve ter visto alguma calha cheia de folhas ou um ralo ou
grelha entupido. Essa sujeira tira toda a e�ciência das instalações prediais de águas pluviais, que
acabam perdendo suas funções. Por isso, deve-se atentar preditivamente às condições de
funcionamento de todos os elementos desse tipo de instalação, para que não haja más surpresas
nos momentos de maior demanda: as fortes chuvas!
praticar
Vamos Praticar
Atualmente, muito se fala sobre tecnologias limpas e aproveitamento otimizado dos recursos naturais.
Cidades que sabem otimizar os processos e recursosde forma tecnológica e sustentável são nomeadas
como “cidades inteligentes”. Um dos aspectos de uma cidade inteligente é o aproveitamento da água da
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chuva de residências e edifícios para atividades como lavagem de pisos, de roupas, entre outras. No
entanto, mesmo que ainda como projetista não utilizemos tecnologias limpas para a coleta de águas
pluviais, algumas diretrizes da ABNT NBR 10.844:1989 devem ser observadas. Analise as alternativas a
seguir e assinale a correta:
a) Quando analisamos dados de chuva, somente informações sobre intensidade pluviométrica são
importantes.
b) Quando dimensionamos o sistema de águas pluviais, é necessário considerar várias vazões,
cuja formulação é apresentada em norma.
c) A ação dos ventos durante o período de chuvas não necessita ser levada em consideração para
o dimensionamento da cobertura de lajes para a coleta de águas pluviais.
d) Em alguns casos, é possível que o projetista não consiga dados precisos sobre a intensidade
pluviométrica. Nesses, a norma permite adotar I = 150 mm/h para áreas de contribuição de até
100 m².
e) Em casos especiais, é possível destinar e�uentes da coleta de esgoto sanitário nas instalações
de coleta de água predial e vice-versa.
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indicações
Material Complementar
LIVRO
Águas de chuva: engenharia das águas pluviais nas
cidades
Manoel Henrique Campos Botelho
Editora: Blucher
ISBN: 8521212275
Comentário: Este livro contém as necessidades e as funções dos
sistemas pluviais em cidades e estradas, além de explicar os vários
componentes dos sistemas pluviais (bocas de lobo, tubulações,
rampas, escadarias hidráulicas etc.). Por �m, mas não menos
importante, o livro apresenta especi�cações para a construção dos
sistemas pluviais.
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FILME
Enchente: quem salvará nossos �ilhos
Ano: 1993
Comentário: É possível perceber, por esse longa-metragem, o grande
potencial que chuvas torrenciais possuem. Cidades sem estrutura para
drenagem pluvial ou residências sem um correto dimensionamento
poderão certamente sofrer em momentos de fortes chuvas. Para
conhecer mais sobre o �lme, acesse o seu trailer.
TRA ILER
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conclusão
Conclusão
Dimensionar instalações de água fria, quente ou de águas pluviais, no Brasil, é seguir orientações
das normas técnicas que já estão apresentadas. Cada componente do sistema tem a sua
referência. No entanto, você deve ter percebido que, mesmo seguindo as especi�cações, cada
projeto, de fato, é um caso, e você como especialista deverá sugerir a melhor solução, não só em
termos técnicos, mas também em termos econômicos.
Utilize então sua criatividade, aliada à experiência que outros pro�ssionais e autores apresentam
(como nos livros que vimos) para elaborar o melhor projeto que atenda às necessidades de seu
futuro cliente.
referências
Referências Bibliográ�cas
AQUECENORTE. Boilers a Gás . Aquecedor de acumulação Cumulus VTG – 110 litros – 3 anos de
garantia – atende até 2 duchas. Disponível em: < https://aquecenorte.com.br/produto/boilers-a-
gas/cumulus/aquecedor-de-acumulacao-boiler-gas-cumulus-vtg-110/ >. Acesso em: 24 jul. 2019.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5.626 – Instalação predial de água fria. Rio
de Janeiro, 1998.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7.198 – Projeto e execução de instalações
prediais de água quente. Rio de Janeiro, 1993.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10.844 – Instalações prediais de águas
pluviais. Rio de Janeiro. 1989..
CREDER, H. Instalações hidráulicas e sanitárias . 6. ed. reimpr. Rio de Janeiro: LTC, 2016.
FILMOW. Enchentes: quem salvará nossos �lhos? https://�lmow.com/enchente-quem-salvara-
nossos-�lhos-t7466/ >. Acesso em: 19 jul. 2019.
https://aquecenorte.com.br/produto/boilers-a-gas/cumulus/aquecedor-de-acumulacao-boiler-gas-cumulus-vtg-110/
https://filmow.com/enchente-quem-salvara-nossos-filhos-t7466/
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FOGÁS. Aquecimento de água a gás . Disponível em: <
https://www.fogas.com.br/residencia/aquecimento/ >. Acesso em: 24 jul. 2019.
GPHR – Grupo de Pesquisa em Recursos Hídricos. Softawres . Disponível em: <
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KNAPIK, H. G. TH 030 – Sistemas prediais hidráulico sanitários . Aula 25 – Sistema Predial de
Águas Pluviais. Universidade Federal do Paraná Engenharia Civil. Disponível em: <
https://docs.ufpr.br/~heloise.dhs/TH030/Aula%2025_Instala%E7%F5es%20de%20%E1guas%20pluviais.pd
>. Acesso em: 24 jul. 2019.
MACINTYRE, A. J. Instalações hidráulicas : prediais e industriais. Revisão e atualização de José
Carlos Cesar Amorim, Marco Aurélio Chaves Ferro, Sandro Filippo. 4. ed. reimpr. Rio de Janeiro:
LTC, 2017.
IMPRIMIR
http://xn--aquecimento%20de%20gua%20a%20gs-itcl/
https://www.fogas.com.br/residencia/aquecimento/
http://www.gprh.ufv.br/?area=softwares
https://docs.ufpr.br/~heloise.dhs/TH030/Aula%2025_Instala%E7%F5es%20de%20%E1guas%20pluviais.pdf
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