Inst_Pred_Água_Fria_GNSJC_PARTE 2

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Classificação: Pública
UFF – Universidade Federal Fluminense
Departamento de Engenharia Civil
Prof. Paulo Fonseca
2023_2º sem
INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
BASES PARA PROJETO – PARTE 2
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
Consumo Máximo Provável
• Apenas em instalações cujos horários de funcionamento são rígidos, 
como quartéis, colégios etc., dificilmente utilizam-se todas as peças ao 
mesmo tempo. Há uma diversificação, que representa economia no 
dimensionamento das canalizações. Por exemplo, se uma pessoa utiliza 
um quarto de banho, poderá haver consumo de água na banheira, 
enquanto outra pessoa utiliza o vaso sanitário, o bidê ou o lavatório, 
mas nunca todas as peças simultaneamente.
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
Q= C (∑ P)1/2
Sendo:
Q= vazão em L/s;
C= coeficiente de descarga = 0,30 L/s;
∑P = soma dos pesos de todas as peças de utilização
alimentada através do trecho considerado.
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
Vazão das Peças de Utilização
Fonte: Creder, 2010
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
Vazão das Peças de Utilização
Fonte: NBR 5626/1998 (excluída da NBR 5626/2020)
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
FIGURA B –TUBOS DE PVC RÍGIDO
Diâmetros - Tubos de PVC 
rígido
DN DI DE
15 17 20
20 21,6 25
25 27,8 32
32 35,2 40
40 44 50
50 53,4 60
65 66,6 75
75 75,6 85
100 97,8 110
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
Classificação: Pública
►No projeto do alimentador predial deve-se considerar o valor máximo e o valor mínimo da pressão 
da água proveniente da fonte de abastecimento.
►O volume total de água reservado deve atender no mínimo 24 h de consumo normal no edifício e 
deve considerar eventual volume adicional de água para combate a incêndio quando este estiver 
armazenado conjuntamente. Na impossibilidade de determinar o volume máximo permissível, 
recomenda-se limitar o volume total ao valor que corresponda a três dias de consumo diário ou 
prever meios que assegurem a preservação das características da água potável
►À exceção das residências unifamiliares isoladas, os demais reservatórios elevados devem ser 
divididos em dois ou mais compartimentos para permitir operações de manutenção sem que haja 
interrupção na distribuição de água para os pontos de utilização do edifício. A capacidade do menor 
dos compartimentos deve ser suficiente para atender à demanda correspondente ao maior período 
de pico de consumo do edifício durante o intervalo de tempo estimado para uma operação normal de 
manutenção.
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
NBR 5626/2020 
Sistemas prediais de água fria e água quente — Projeto, execução, operação e manutenção
Principais Aspectos
Classificação: Pública
►O projeto deve estabelecer e explicitar as vazões consideradas nos pontos de utilização dos 
aparelhos sanitários para o dimensionamento do sistema de distribuição, quando um ou mais pontos
de utilização forem considerados em uso.
►A vazão a considerar no abastecimento do reservatório deve ser suficiente para a reposição total 
do volume destinado ao consumo diário de água em até 6 h. No caso de residências unifamiliares, o 
tempo de reposição deve ser de até 3 h.
►As tubulações devem ser dimensionadas de modo a limitar a velocidade de escoamento a valores
que evitem a geração e propagação de ruídos em níveis que excedam os valores descritos na ABNT 
NBR 10152. Dependendo do tipo de material especificado, da forma e peculiaridades da instalação, 
como o local de instalação, tipo de suportação mecânica etc., deve-se considerar a necessidade de 
seu isolamento acústico.
►As tubulações devem ser dimensionadas de modo a limitar a velocidade de escoamento a valores
que evitem golpes de aríete com intensidades prejudiciais aos componentes. O dimensionamento da 
tubulação assumindo um limite máximo de velocidade média da água de 3 m/s não evita a 
ocorrência de golpe de aríete, mas limita a magnitude dos picos de sobrepressão.
►A limitação da velocidade do escoamento não se aplica a trechos onde comprovadamente a 
tubulação não fique sujeita a golpes de aríete e seja dotada de meios adequados de isolação
acústica ou esteja alojada em local que minimize ou impeça a transmissão de ruídos.
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
NBR 5626/2020 
Sistemas prediais de água fria e água quente — Projeto, execução, operação e manutenção
Principais Aspectos
Classificação: Pública
►A pressão dinâmica mínima da água atuante nos pontos de utilização deve ser aquela necessária 
para assegurar a vazão de projeto.
►Em qualquer caso, a pressão dinâmica da água no ponto de utilização não pode ser inferior a 10 
kPa (1 mca). Em qualquer ponto da rede predial de distribuição, a pressão dinâmica da água não 
pode ser inferior a 5 kPa (0,5 mca), excetuados os trechos verticais de tomada d’água nas saídas de 
reservatórios elevados para os respectivos barriletes em sistemas indiretos, em que a pressão 
dinâmica mínima em cada ponto é dada pelo correspondente desnível geométrico ao nível d’água de 
cota mais baixa no reservatório, descontada a perda de carga até o ponto considerado.
►A pressão estática nos pontos de utilização não pode superar 400 kPa (40 mca).
►Não há limitação para diâmetros nominais mínimos de sub-ramais e respectivos tubos de ligação.
►As tubulações devem ser dimensionadas de modo a limitar a velocidade de escoamento a valores 
que evitem golpes de aríete com intensidades prejudiciais aos componentes. O dimensionamento da 
tubulação assumindo um limite máximo de velocidade média da água de 3 m/s não evita a
ocorrência de golpe de aríete, mas limita a magnitude dos picos de sobrepressão.
►A limitação da velocidade do escoamento não se aplica a trechos onde comprovadamente a 
tubulação não fique sujeita a golpes de aríete e seja dotada de meios adequados de isolação 
acústica ou esteja alojada em local que minimize ou impeça a transmissão de ruídos.
►A determinação das perdas de carga nas tubulações e o cálculo das pressões dinâmicas nos 
pontos de utilização devem ser feitos mediante o emprego de equações pertinentes. A equação 
universal de perda de carga é a mais indicada. Em caso de utilização de equações empíricas, 
convém adotar a mais adequada para o material e o diâmetro do trecho de tubulação considerado.
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
NBR 5626/2020 
Sistemas prediais de água fria e água quente — Projeto, execução, operação e manutenção
Principais Aspectos
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
DIMENSIONAMENTO DOS ENCANAMENTOS
As instalações prediais de água fria são dimensionadas para funcionar
como condutos forçados.
Diâmetros (DN) - Sub-Ramais
Fonte: Creder, 2010
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
Consumo Máximo Possível
Ocorre em locais onde a utilização das peças é simultânea, em razão de 
horários específicos como, por exemplo, nos quarteís, escolas, 
estabelecimentos industriais, etc.
Utilizamos o método das seções equivalentes, em que todos os diâmetros
são expressos em função da vazão obtida com ½ polegada.
Fonte: Creder, 2010
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS (MÉTODO DE HUNTER)
As colunas são dimensionadas trecho por trecho, e para isso, será útil 
já dispormos de um esquema vertical da instalação, com as peças que 
serão atendidas em cada coluna. Deve-se optar por ramais curtos em 
vez de longos, preferindo-se criar novas colunas para isso. Devemos 
evitar colocar em uma mesma coluna vasos sanitários com válvulas de 
descarga e aquecedores, pois devido ao golpe de aríete, eles 
apresentarão avarias em pouco tempo, além do inconveniente do piloto 
apagar por queda de pressão. É recomendável projetar, nos banheiros, 
uma coluna atendendo somente as válvulas e outra para atender as 
demais peças.
Classificação: PúblicaINSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS (MÉTODO DE HUNTER)
Deve-se considerar a seguinte marcha de cálculo:
• Numerar a coluna;
• Marcar com letras os trechos em que haverá derivações para os ramais;
• Somar os pesos de todas as peças de utilização (Tabela A);
• Juntar os pesos acumulados no trecho;
• Determinar a vazão, em l/s (Figura B);
• Arbitrar um diâmetro D(mm);
• Obter os outros parâmetros hidráulicos (velocidade em m/s, perda de 
carga unitária em m/m, Figuras C, D, E e F) conhecidos o diâmetro e a 
vazão. Caso a velocidade seja superior a 2,5m/s, devemos escolher um 
diâmetro maior;
• Obter o comprimento real L da tubulação;
• O comprimento equivalente é resultante das perdas localizadas nas 
conexões, registros, válvulas e demais singularidades, representando 
um acréscimo ao comprimento real (Figuras G,H, I e J);
• O comprimento total é a soma do comprimento real com o equivalente;
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS (MÉTODO DE HUNTER)
• A pressão disponível no ponto considerado representa a diferença de 
nível entre o meio do reservatório e esse ponto. É medida em metros de 
coluna de água (mca);
• Calcular a perda de carga unitária, em mca (Figuras C, D, E e F);
• Obter a perda de carga total, multiplicando-se o compriemnto total 
pela carga unitária – hf = JLt;
• De posse da pressão disponível, subtraindo-se a perda de carga total, 
obtém-se a pressão dinâmica a jusante, em mca. Esta pressão deve ser 
verificada para cada peça, observando-se os limites especificados 
(Tabela L) .
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS (MÉTODO DE HUNTER)
FIGURA C
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS (MÉTODO DE HUNTER)
FIGURA D
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS (MÉTODO DE HUNTER)
Classificação: Pública
PERDAS DE CARGA 
Classificação:
Perdas contínuas – perdas por resistência ao longo dos condutos, 
sendo ocasionada pelo movimento d água na própria tubulação. 
Admite-se que essa perda seja uniforme em qualquer trecho de 
uma canalização de dimensões constantes, independentemente 
da posição da canalização.
Perdas locais, localizadas ou acidentais – perdas provocadas pelas 
peças especiais, conexões, aparelhos e demais singularidades 
de uma instalação.
Classificação: Pública
PERDAS DE CARGA – RESISTÊNCIA AO ESCOAMENTO 
Após diversas experiências com tubos de seção circular, concluiu-
se que a resistência ao escoamento da água é:
• Diretamente proporcional ao comprimento da tubulação;
• Inversamente proporcional a uma potência do diâmetro;
• Função de uma potência da velocidade média;
• Variável com a natureza das paredes dos tubos (rugosidade);
• Independente da posição do tubo;
• Independente da pressão interna sob a qual o líquido escoa;
• Função de uma potência da relação entre a viscosidade e a 
densidade do fluido.
Classificação: Pública
HISTÓRICO – FÓRMULAS PRÁTICAS
Classificação: Pública
HISTÓRICO – FÓRMULAS PRÁTICAS
Classificação: Pública
PERDAS DE CARGA CONTÍNUAS – RESISTÊNCIA AO ESCOAMENTO 
FÓRMULA UNIVERSAL OU FÓRMULA DE DARCY-WEISBACH
Hf=f Lv
2
D2g
Para aplicações da fórmula, deve-se atentar a:
• Em escoamento turbulento, que ocorre quase sempre na prática, a perda 
de carga não varia exatamente com o quadrado da velocidade, mas sim 
com uma potência que varia normalmente entre 1,75 a 2. Para contornar 
essa dificuldade, corrige-se o valor de f, de forma a compensar a 
incorreção da fórmula;
• Considerando-se a equação da continuidade Q=Av, verifica-se que a perda 
de carga é inversamente proporcional à 5ª potência do diâmetro, 
entretanto experiências demonstram que o expoente de D é próximo de 
5,25. Tal dificuldade é ajustada também no valor de f;
• O coeficiente de atrito f, função da rugosidade do tubo, da viscosidade e 
densidade do líquido, da velocidade e do diâmetro deve ter seu valor 
obtido através de tabelas e gráficos, onde são anotados pontos observados 
na prática e por experiências.
Classificação: Pública
FÓRMULA UNIVERSAL OU FÓRMULA DE DARCY-WEISBACH
VALORES DO COEFICIENTE f
Classificação: Pública
PERDAS DE CARGA CONTÍNUAS – RESISTÊNCIA AO ESCOAMENTO 
Natureza das paredes dos tubos (rugosidade) – Devem ser 
considerados:
• O material empregado na fabricação dos tubos;
• O processo de fabricação dos tubos;
• O comprimento de cada tubo e o número de juntas na 
tubulação;
• A técnica de assentamento;
• O estado de conservação das paredes do tubo;
• A existência de revestimentos especiais;
• O emprego de medidas protetoras durante o funcionamento.
Envelhecimento dos tubos 
Com o decorrer do tempo e consequências devidas às incrustações, 
corrosões etc, a capacidade de transporte da água das 
tubulações de ferro fundido e de aço sem revestimento especial 
vai diminuindo.
Classificação: Pública
PERDAS DE CARGA CONTÍNUAS - FÓRMULA DE HAZEN-WILLIAMS 
É uma fórmula que resultou de um estudo estatístico cuidadoso, 
sendo considerados dados experimentais disponíveis, obtidos 
por pesquisadores, bem como das observações dos próprios 
autores (Alan Hazen e Gardner S. Williams).
J= 10,643 Q 1,85 . C -1,85 . D -4,87
Q= VAZÃO (m3/s);
D= DIÂMETRO (m);
J = PERDA DE CARGA UNITÁRIA (m/m);
C = COEFICIENTE ADIMENSIONAL. Depende da natureza (material 
e estado) das paredes do tubo.
Pode ser escrita explicitando-se a vazão ou a velocidade.
Q= 0,279 C . D 2,63 . J 0,54
V= 0,355 C . D 0,63 . J 0,54
Sendo V (m/s).
Classificação: Pública
PERDAS DE CARGA CONTÍNUAS - FÓRMULA DE HAZEN-WILLIAMS 
VALORES DO COEFICIENTE C
Classificação: Pública
PERDAS DE CARGA CONTÍNUAS
FÓRMULAS PRÁTICAS
Classificação: Pública
PERDAS DE CARGA
FÓRMULAS EMPÍRICAS PARA TUBULAÇÕES DE PEQUENO DIÂMETRO 
DN<50mm
Fórmula de Fair-Whipple-Hsiao (1930)
Tubulações de aço galvanizado e água fria:
J= 0,002021 . Q 1,88 . D -4,88
Q= 27,113 . J 0,632 . D 2,596
Q= VAZÃO (m3/s);
D= DIÂMETRO (m);
J = PERDA DE CARGA UNITÁRIA (m/m);
Classificação: Pública
PERDAS DE CARGA
FÓRMULAS EMPÍRICAS PARA TUBULAÇÕES DE PEQUENO DIÂMETRO 
DN<50mm
Fórmula de Fair-Whipple-Hsiao (1930)
Tubos de PVC, cobre ou latão e água fria:
J= 0,000874 . Q 1,75 . D -4,75
Q= 55,934 . J 0,571 . D 2,714
Q= VAZÃO (m3/s);
D= DIÂMETRO (m);
J = PERDA DE CARGA UNITÁRIA (m/m);
Classificação: Pública
PERDAS DE CARGA
FÓRMULAS EMPÍRICAS PARA TUBULAÇÕES DE PEQUENO DIÂMETRO 
DN<50mm
Fórmula de Fair-Whipple-Hsiao (1930)
Tubulações de cobre e água quente:
J= 0,000704 . Q 1,75 . D -4,75
Q= 63,281 . J 0,571 . D 2,714
Q= VAZÃO (m3/s);
D= DIÂMETRO (m);
J = PERDA DE CARGA UNITÁRIA (m/m);
Classificação: Pública
PERDAS DE CARGA
Fórmula de Fair-Whipple-Hsiao
(Tubos de PVC rígido)
J é a perda de carga unitária, em quilopascals por 
metro; 
Q é a vazão estimada na seção considerada, em litros por 
segundo;
d é o diâmetro interno do tubo, em milímetros.
Classificação: Pública
PERDAS DE CARGA
FÓRMULAS EMPÍRICAS PARA TUBULAÇÕES DE PEQUENO 
DIÂMETRO 
DN<50mm
Fórmula de Flamant (1892)
Classificação: Pública
PERDAS DE CARGA LOCALIZADAS
São também denominadas locais, acidentais ou singulares, pelo 
fato de decorrerem especificamente de pontos ou partes bem 
determinadas da tubulação, ao contrário do que acontece com 
as perdas em consequência do escoamento ao longo dos 
encanamentos.
EXPRESSÃO GERAL:
Hf = K V
2
2g
O valor de K pode ser obtido experimentalmente para cada caso.
Classificação: Pública
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS (MÉTODO DE HUNTER)
Perdas de carga localizadas – Comprimentos equivalentes em metros de canalização de aço 
galvanizado, conexões de ferro maleável classe 10.
FIGURA G
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS (MÉTODO DE HUNTER)
FIGURA H
Perdas de carga localizadas – Comprimentos 
equivalentesem metros para bocais e válvulas
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS (MÉTODO DE HUNTER)
FIGURA I
Perdas de carga localizadas – Comprimentos
equivalentes em metros de tubulação de PVC rígido
Classificação: Pública
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS (MÉTODO DE HUNTER)
Classificação: Pública
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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usando Tubos de PVC e PPR. Editora Blucher. 3ª Ed., São Paulo, 2009.
• BRITTO, Evandro Rodrigues. Tecnologias Adequadas ao Tratamento de Esgotos. ABES. Rio de Janeiro, 
2004. 
• CREDER, Hélio. Instalações Hidráulicas e Sanitárias. LTC. 6ª Edição. Reimpressão 2010.
• JORDÃO, Eduardo Pacheco; PESSOA, Constantino Arruda. Tratamento de Esgotos Domésticos. ABES. 8ª 
Edição. Rio de Janeiro, 2019.
• JUNIOR, Roberto de Carvalho. Instalações Hidráulicas e o Projeto de Arquitetura. 4ª edição revista e
ampliada. Editora Edgard Blucher. São Paulo, 2011
• MACINTYRE, Archibald Joseph. Instalações Hidráulicas Prediais e Industriais. LTC. 4ª Edição, 2010.
• VERÓL, Aline Pires; VAZQUEZ, Elaine Garrido; MIGUEZ, Marcelo Gomes. Sistemas Prediais Hidráulicos e 
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• NBR 9648 – Estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário
• NBR 9649 – Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário
• NBR 12207 – Projeto de interceptores de esgoto sanitário
• NBR 12208 – Projeto de estações elevatórias de esgoto sanitário
• NBR 12209 – Projeto de estações de tratamento de esgoto sanitário
• NBR 14486 – Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário com tubos de PVC
• NBR 5626-1998 – Instalações Prediais de Água Fria
• NBR 5626 -2020 - Sistemas Prediais de Água Fria e Água Quente – Projeto, execução, operação e 
manutenção
• NBR 5651 - Recebimento de Instalações Prediais de Água Fria 
• NBR 10844 - Instalações Prediais de Águas Pluviais
• NBR 9818 - Projeto e execução de piscina
• NBR 10819 - Projeto e execução de piscinas (casa de máquina, vestiários e banheiros) 
• NBR 10339 - Projeto e execução de piscinas ( sistema de recirculação e tratamento) 
• NBR 8160 – Instalações Prediais de Esgoto Sanitário
• NBR 13932 -Instalações Internas de gás liquefeito de Petróleo (GLP) – projeto e execução
• NBR 13933 - Instalações Internas de gás natural (GN) 
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