Instalações (AF) 2- instalaçõeshidraulicas

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Aula 02 –Instalações de Água Fria 
Assunto: Reservatórios; Pressão; Dimensionamento do alimentador predial e do ramal predial; 
dimensionamento do extravasador e limpeza; Critério so consumo máximo possível 
1 – RESERVATÓRIOS 
Reservatórios podem ser superior e inferior. 
RESERVATÓRIO SUPERIOR 
a) Reservatórios de grande capacidade devem ser divididos em dois ou mais compartimentos para 
permitir a operação de manutenção sem que haja interrupção na distribuição de água; 
b) Posicionar a entrada e a saída de água do reservatório de forma a evitar zonas de estagnação; 
c) Se o reservatório de consumo e o de incêndio estiverem na mesma caixa ou célula, devem ser 
previstos dispositivos que assegurem a recirculação total da água armazenada; 
No caso de se utilizar mais de um reservatório, eles devem ser ligados conforme a Figura 1, seguindo o 
conceito dos vasos comunicantes. 
 
Figura 1: Ligação de duas caixas d´àgua. 
 
O reservatório superior deve ficar com o fundo no mínimo 80 cm acima do piso do compartimento, 
para facilitar acesso aos barriletes e tubulações de limpeza. 
 
 TUBULAÇÕES DE AVISO, EXTRAVASÃO E LIMPEZA 
Em todos os reservatórios devem ser instaladas tubulações para: 
- avisar que há falha no funcionamento da torneira de bóia ou outro dispositivo de interrupção do 
abastecimento; 
- extravasar o volume excessivo de água no reservatório devido à falha da torneira de bóia ou no 
dispositivo de interrupção do abastecimento; 
- limpeza do reservatório, permitindo seu esvaziamento completo, sempre que necessário (Figura 1). 
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Figura 2: Esquema de instalação de reservatório superior. 
Verificando na Figura 2 observe que além da tubulação de saída (2) para os pontos de alimentação, 
ainda existem as tubulações: 
1. Entrada - que faz a alimentação do reservatório através de uma torneira de bóia. Ao atingir o nível 
máximo, a bóia fecha automaticamente a torneira. 
3. Extravasor ou "ladrão" - tubulação que evita o transbordamento do reservatório caso a torneira de 
bóia não funcione adequadamente. Se a bóia quebrar, a água entra na tubulação do extravasor que a 
canaliza até um local de fácil visualização, geralmente dentro da área de um "box" ou sobre a área do 
jardim da casa, saindo do telhado, avisando o usuário que algo está errado. O tubo do extravasor deve 
ter diâmetro mínimo de 25 mm e superior ao do tubo de entrada, caso contrário, não terá condição de 
escoar adequadamente a água. 
4. Limpeza - A tubulação de limpeza sai da parte inferior do reservatório e une-se à tubulação do 
extravasor. A cada seis meses devemos limpar o reservatório e a água da limpeza deve ser canalizada 
através dessa tubulação para ser descartada abrindo-se o registro de gaveta. 
 
Figura 3: Reservatório Superior moldado em concreto armado. 
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A Figura 3 apresenta um reservatório superior moldado em concreto armado. Deve-se observar como 
é o abastecimento nas duas células, o extravasador e a distância entre o níve máximo de àgua e a 
tampa de inspeção. 
RESERVATÓRIO INFERIOR 
Cuidado com o material – contaminação; Deve ser facilmente inspecionável; Material deve haver 
proteção anticorrosão, se for o caso; Res. Apoiado ou Enterrado, deve ser construído dentro de um 
compartimento próprio, que permita a inspeção e manutenção, com um afastamento mínimo de 60cm 
entre as faces externas do res. (laterais, fundo e cobertura) e as faces internas do compartimento. O 
compartimento deve ser dotado de drenagem por gravidade e por bombeamento. 
A Figura 4 apresenta um detalhe de reservatório inferior. Observe que h2 deve ser > 30cm. 
 
Figura 4: Reservatório Inferior. 
 
VAZÃO 
Considera-se vazão hidráulica o volume de água a ser transportado que atravessa uma determinada 
seção (tubo, calha, etc) na unidade de tempo. 
No sistema prático de unidades, a vazão é expressa em m3/ h, podendo ser expressa também em l/s. 
A vazão também pode ser denominada de descarga hidráulica. 
Em um projeto de instalações hidráulicas prediais, são dimensionadas vários tipos de vazões a saber: 
dos de utilização, do alimentador predial, do barrilete e colunas de distribuição, dos ramais e sub-
ramais, do reservatório superior e da instalação hidropneumática, se houver. 
2 PRESSÃO 
A pressão é o resultado de uma força aplicada a uma superfície que lhe ofereça oposição. 
Normalmente confundem pressão com força. A pressão leva em conta dois fatores, a força aplicada e 
a superfície na qual ela é aplicada. 
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 Sendo 
 P = pressão 
 F = força 
 A = área 
As medidas mais utilizadas em relação a pressão são: 
kgf / cm2 ; 
mca (metro de coluna d’água), 
lb / pol2 
N / m2 (Newton por metro quadrado) ou Pascal (Pa) 
Podemos então afirmar que: 1kgf/cm2 = 10 mca = 100.000 Pa 
Desta forma, em Hidráulica Predial a água contida em um tubo contém, peso, o qual exerce uma 
determinada pressão nas paredes desse tubo. 
A pressão que a água exerce sobre uma superfície qualquer só depende da altura do nível as água 
até essa superfície. É o mesmo que dizer: a pressão não depende do volume de água contido no 
tubo. 
Nos prédios, o que ocorre com a pressão exercida pela água nos diversos pontos das canalizações, só 
depende da altura do nível da água, desde um ponto qualquer da tubulação, até o nível água do 
reservatório. Ver Figura 5. 
 
 
Figura 5: Pressão na canalização de um prédio. 
 
P = F 
 A 
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PRESSÃO MÁXIMA E MÍNIMA 
O melhor diâmetro de um determinado trecho de tubulação da rede predial de distribuição de água 
fria seria o menor diâmetro (portanto, o mais econômico) que, em conjunto com os demais trechos, 
garantiria uma pressão mínima requerida nos pontos de utilização de água fria para o funcionamento 
satisfatório dos respectivos aparelhos sanitários. 
A norma NBR 5626/98 fixa 3 m/s como a máxima velocidade admissível para o escoamento de água 
fria em tubulações da rede de distribuição predial, a saber, barriletes, colunas de distribuição, ramais e 
sub-ramais. 
Recomendações da norma 
- Pressões dinâmicas mínimas: 
- 5 kPa – em qualquer ponto da rede; 
- 10 kPa – em todos os pontos de utilização; 
- 5 kPa – em vaso sanitário com caixa de descarga; 
- 15 kPa – em vaso sanitário com válvula descarga. 
- Pressões estáticas máximas: 
- 400 kPa em qualquer ponto de utilização. 
IMPORTANTE 
No caso de edifícios altos, seria necessário prestar atenção na pressão mínima e na máxima, ou seja, 
no pavimento mais baixo, "e não se deve ter mais que 13 pavimentos (39m) abastecidos diretamente 
pelo reservatório superior, sendo indicada a instalação de reservatórios intermediários e/ou válvulas 
redutoras de pressão". 
 
SISTEMA PREDIAL DE ÀGUA FRIA COM REDUÇÃO DE PRESSÃO 
A limitação das pressões e velocidades de escoamento máximas nas redes de distribuição é feita com 
vistas aos problemas de ruído, corrosão e do golpe de ariete. 
Em edifícios de grande altura, a limitação da pressão estática máxima pode ser obtida pelo uso de 
válvulas redutoras de pressão ou pela contrução de um reservatório intermediário (caixa de quebra de 
pressão). 
Algumas vezes, devido ao fato do reservatório intermediário tomar um espaço útil muito importante 
no interior do edifício, e devido á dificuldade de se executar um barrilete intermediário para a 
distribuição da àgua, a solução mais comumente usada, adotada tem sido a de empregar válvulas 
redutoras de pressão. 81206584 
A válvula é um dispositivo que é instalado nas redes de distribuição com objetivo de introduzir uma 
grande perda de carga localizada, reduzindo, assim, a pressão dinâmica a jusante de si, sendo 
totalmente indeficienteda função estática. 
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A válvula redutora pode ser instalada numa posição intermediária, conforme a Figura ou o que é mais 
comum, ser instalada no subsolo, como mostra a Figura 
 
Figura 4: sistema predial de àgua fria com 
redução de pressão num pavimento 
intermediário 
 
Figura 5: sistema predial de àgua fria com 
redução de pressão no subsolo do edifício 
 
PERDA DE CARGA 
Considera-se a perda de carga a resistência proporcionada ao líquido, neste caso a água, em seu 
trajeto. Devido a vários fatores que são partes constituintes do conduto (tubo, calha, etc) a água 
perderá parte da sua energia (pressão) inicial. Esses fatores determinantes para que a água possa 
vencer a resistência em seu trajeto são: 
 Rugosidade do conduto (tubo, calha, etc) 
 Viscosidade e densidade do líquido conduzido 
 Velocidade de escoamento 
 Grau de turbulência do fluxo 
 Comprimento da tubulação (distância percorrida) 
 Mudança de direção 
 Dimensão da tubulação (diâmetro) – é o único fator que contribui para diminuir a perda de 
carga 
3 DIMENSIONAMENTO DO ALIMENTADOR PREDIAL E DO RAMAL PREDIAL 
Importante lembrar que o trecho que vai do distribuidor público até o hidrômetro chama-se 
RAMAL PREDIAL. A tubulação segue para o interior da edificação com o nome de 
ALIMENTADOR PREDIAL (Figura 6). 
 
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Figura 6: Ramal de distribuição de àgua fria. 
 
DIMENSIONAMENTO DO ALIMENTADOR PREDIAL 
O alimentador predial liga a tubulação da rede pública ao reservatório inferior, passando pelo 
hidrômetro, aparelho destinado a medir o volume de água consumido. 
O diâmetro do alimentador predial deve permitir que o reservatório inferior seja recomposto com o 
consumo de 1 dia. 
 
Recomendações da NBR 5626 
- Diâmetro mínimo para canalizações: DN20 (1/2”) 
- Velocidade máxima nos encanamentos: v  3 m/s 
 Esta restrição objetiva evitar ruídos em níveis que incomodem quando da passagem da água 
em velocidades muito elevadas. 
 
No projeto do alimentador predial deve-se considerar o valor máximo da pressão da água proveniente 
da fonte de abastecimento. 
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As tubulações devem ser dimensionadas de modo que a velocidade da água, em qualquer trecho de 
tubulação, não atinja valores superiores a 3 m/s. 
 
Vazão através do alimentador predial: 
400.86
..1.... diadeConsumo
Q 
 (m3/s) 
Da equação da continuidade: 
Q = V.A = V.
4
. 2D onde V=velocidade da àgua (limitamos a 3m/s) A=area 
Por norma, a velocidade em qualquer ponto da instalação deve ser limitada a 3 m/s. Logo: 
3
4Q
D 
 
O dimensionamento do alimentador predial que é a tubulação existente entre o hidrômetro e o 
reservatório superior em uma residência com até 3 pavimentos segue o Quadro 1. 
A velocidade no alimentador predial deve se situar entre 0,6 e 1,0 m/s e o dimensionamento é feito de 
acordo com a estimativa do consumo diário em metros cúbicos. 
Reparem no Qaudro 1 que para um consumo diário de até 16,3 m3 com uma velocidade de 0,6 m/s, o 
diâmetro do alimentador é de 20 mm (diâmetro minimo). 
Velocidade 
(m/s) 
Diâmetro Nominal (mm) 
20 25 32 40 50 60 75 100 125 150 
Consumo Diário (m3) 
0,6 16,3 25,4 41,7 65,1 101,8 146,6 229,0 407,2 636,2 916,1 
1,0 27,1 42,4 69,5 108,6 169,6 244,3 381,7 678,5 1060,2 1526,8 
Quadro 1: Diâmetro do alimentador predial em função da velocidade e do consumo diário, para 
edificações de até 3 pavimentos. 
 
3 DIMENSIONAMENTO DO EXTRAVASADOR E LIMPEZA 
Extravasor é uma canalização destinada a escoar eventuais excessos de água dos reservatórios e das 
caixas de descarga. 
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O diâmetro da tubulação de extravasão deve ser suficiente para escoar a água em excesso. Para 
residências unifamiliares e pequenos edifícios comerciais, recomenda-se que o diâmetro da tubulação 
de extravasão seja maior que o da tubulação de alimentação; 
Ou se já: 1 diâmetro comercial acima do alimentador do reservatório. 
— O diâmetro do extravasor (“ladrão”) deverá ser igual, no mínimo, ao da bitola comercial 
imediatamente superior ao do diâmetro do encanamento de entrada do reservatório e nunca inferior 
a 25 mm (1”). 
— Os reservatórios deverão ter o extravasor disposto de maneira que a extremidade superior do tubo 
do reservatório fique, pelo-menos, a 0,50 m acima da extremidade livre inferior da descarga do 
mesmo tubo. 
— A extremidade livre de saída deverá ser dotada de um crivo de tela de’ latão com 0,5 mm, no 
máximo, de malha, com área total superior a seis vezes à da seção reta do extravasor (Figura 3). 
— O extravasor não poderá escoar água em galeria de águas pluviais, esgoto, e sim livremente no 
terreno, ou sarjeta do logradouro, com a interposição de um sifão, sendo ainda obrigatório, como 
medida de segurança, que o extravasor seja dotado de válvula de retenção que impeça a circulação de 
água de fora para dentro do reservatório. 
 
Figura 3: Extravasador de reservatório. 
 
LIMPEZA 
A limpeza consiste na remoção de materiais e substâncias eventualmente remanescentes nas diversas 
partes da instalação predial de água fria e na subsequente lavagem através do escoamento de água 
potável pela instalação. Devem ser realizados, após a conclusão da execução, inclusive inspeção, 
ensaios e eventuais reparos. 
Deve haver um registro na tubulação de limpeza, em posição de fácil acesso e operação. A descarga da 
água da tubulação de limpeza deve se dar em local que não provoque transtornos aos usuários. 
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Como uma medida de proteção sanitária, é fundamental que a limpeza e a desinfecção do reservatório 
de água potável sejam feitas uma vez por ano. Um procedimento de eficácia reconhecida deve ser 
adotado. Recomenda-se adotar o procedimento a seguir descrito: 
a) fechar o registro que controla a entrada de água proveniente da fonte de abastecimento, de 
preferência em um dia de menor consumo, aproveitando-se a água existente no reservatório; 
b) remover a tampa do reservatório e verificar se há muito lodo no fundo. Se houver, é conveniente 
removê-lo antes de descarregar a água para evitar entupimento da tubulação de limpeza. Antes de 
iniciar a remoção do lodo devem ser tampadas as saídas da tubulação de limpeza e da rede predial de 
distribuição; 
c) não havendo lodo em excesso ou tendo sido o Iodo removido, esvaziar o reservatório através da 
tubulação de limpeza, abrindo o seu respectivo registro de fechamento; 
d) durante o esvaziamento do reservatório, esfregar as paredes e o fundo com escova de fibra vegetal 
ou de fios plásticos macios, para que toda a sujeira saia com a água. Não usar sabões, detergentes ou 
outros produtos. Havendo necessidade, realizar lavagens adicionais com água potável. Na falta de 
saída de limpeza, retirar a água de lavagem e a sujeira que restou no fundo da caixa utilizando baldes, 
pás plásticas e panos, deixando o reservatório bem limpo. Utilizar ainda panos limpos para secar 
apenas o fundo do reservatório, evitando que se prendam fiapos nas paredes; 
e) ainda com as saídas da rede predial de distribuição e de limpeza tampadas, abrir o registro de 
entrada até que seja acumulado um volume equivalente a 1/5 do volume total do reservatório, após o 
que essa entrada deve ser fechada novamente; 
f) preparar uma solução desinfetante, com um mínimo de 200 L de água para um reservatório de 1 000 
L, adicionando 2 L de água sanitária de uso doméstico (com concentração mínima de 2% de cloro livre 
ativo), de tal forma que seja acrescentado 1 L de água sanitária para cada 100 L de água acumulada. 
Essa solução não deve ser consumida sob qualquer hipótese; 
g) a mistura desinfetante deve ser mantida em contato por 2 h. Com uma brocha, um balde ou caneca 
plástica ou outroequipamento, molhar por inteiro as paredes internas com essa solução. A cada 30 
min, verificar se as paredes internas do reservatório secaram; caso isso tenha ocorrido, fazer nova 
aplicação dessa mistura, até que o período de 2 h tenha se completado. Usar luvas de borracha 
durante a operação de umedecimento das paredes e outros equipamentos de segurança apropriados, 
tais como vestimentas, calçados e equipamentos de proteção individual, quando a operação de 
desinfecção estiver sendo realizada em reservatórios de grande capacidade e que não tenham 
ventilação adequada; 
h) passado o período de contato, esvaziar o reservatório, abrindo a saída da rede predial. Abrir todos 
os pontos de utilização de tal modo que toda a tubulação seja desinfectada nessa operação, 
deixandose essa mistura na rede durante um período de 2 h. O escoamento dessa água pode ser 
aproveitado para lavagens de pisos e aparelhos sanitários; 
i) os reservatórios devem ser tampados tão logo seja concluída a etapa de limpeza descrita na alínea 
h). As tampas móveis de reservatórios devem ser lavadas antes destes serem tampados. A partir desse 
momento, o registro da fonte de abastecimento pode ser reaberto, o reservatório pode ser enchido e 
a água disponível nos pontos de utilização já pode ser usada normalmente. 
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NOTA - Anotar, do lado de fora do reservatório, a data da limpeza e desinfecção (recomendando-se 
nova lavagem e desinfecção após seis meses ou no máximo após um ano). 
Para um edifício, além do alimentador predial, temos que dimensionar a tubulação de aspiração e a de 
recalque das bombas. Quando um edifício possui mais de 3 pavimentos, vai ter um reservatório 
inferior e um reservatório superior. A água terá que ser recalcada do reservatório inferior para o 
superior através de uma bomba. 
 
4 DIMENSIONAMENTO DO RAMAL PREDIAL 
 
Ramal Predial é a parte da instalação que sai das colunas de 
distribuição predial (prumadas) e conduz a água até os 
pontos de utilização, através dos sub-ramais. 
 
Para se garantir a suficiência do abastecimento de água, 
deve-se determinar a vazão em cada trecho da tubulação 
corretamente. 
 
Isso pode ser feito através de dois critérios: 
 
o do consumo máximo possível e 
 
o do consumo máximo provável. 
 
 CRITÉRIO DO CONSUMO MÁXIMO POSSÍVEL 
Este critério se baseia na hipótese que os diversos aparelhos servidos pelo ramal sejam utilizados 
simultaneamente, de modo que a descarga total no início do ramal será a soma das descargas em cada 
um dos sub-ramais. 
O uso simultâneo ocorre em geral em instalações onde o regime de uso determina essa ocorrência, 
como por exemplo em fábricas, escolas, quartéis, instalações esportivas etc. onde todas as peças 
podem estar em uso simultâneo em determinados horários. 
Recomenda-se que se utilize esse critério para casas em cuja cobertura exista apenas um ramal 
alimentando as peças dos banheiros, cozinha e área de serviço, pois é possível que, por exemplo, a 
descarga do vaso sanitário, a pia da cozinha e o tanque funcionem ao mesmo tempo. 
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O dimensionamento é feito através do Método das Seções Equivalentes, que consiste em expressar o 
diâmetro de cada trecho da tubulação em função da vazão equivalente obtida com diâmetros de 
15mm (1/2 polegada). 
O Quadro 2 apresenta os diâmetros nominais mínimos dos sub-ramais de alimentação para diferentes 
aparelhos sanitários e a Tabela 1.4 apresenta os diâmetros equivalentes para aplicação deste critério. 
Estas duas tabelas são utilizadas nesse método, que será exemplificado através dos exercícios 1 e 2. 
 
 Diâmetro 
 Nominal (mm) Referência (polegadas) 
Aquecedor de baixa pressão 20 ¾ 
Aquecedor de alta pressão 15 ½ 
Vaso sanitário com caixa de descarga 15 ½ 
Vaso sanitário com válvula de descarga 50 2 
Banheira 15 ½ 
Bebedouro 15 ½ 
Bidê 15 ½ 
Chuveiro 15 ½ 
Filtro de pressão 15 ½ 
Lavatório 15 ½ 
Máquina de lavar roupa 20 ¾ 
Máquina de lavar louça 20 ¾ 
Mictório auto-aspirante 25 1 
Mictório de descarga descontínua 15 ½ 
Pia de despejo 20 ¾ 
Pia de cozinha 15 ½ 
Tanque de lavar roupa 20 ¾ 
Torneira de jardim 20 ¾ 
Quadro 2: Diâmetro mínimo dos sub-ramais de alimentação Aparelho sanitário 
 
Diâmetro Número de diâmetros de 
15mm para a mesma vazão 
Nominal (mm) Referência (polegadas) 
15 ½ 1,0 
20 ¾ 2,9 
25 1 6,2 
32 1 ¼ 10,9 
40 1 ½ 17,4 
50 2 37,8 
60 2 ½ 65,5 
75 3 110,5 
100 4 189,0 
150 6 527,0 
200 8 1200,0 
Quadro 3: Correspondência de tubos de diversos diâmetros com o equivalente de 15mm 
Com relação aos materiais 
Polietileno de Água e Esgoto – a função dos tubos de PEAD é transportar água e esgoto sanitário em 
redes pressurizadas. Os itens são fabricados de polietileno PE80 e PE100 nas cores preto, preto com 
listra azul e preto com listra ocre e azul. Além disso, possuem alta resistência aos raios ultravioletas. 
Esses tubos são muito resistentes a impactos, produtos químicos e abrasivos. 
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De FoFo MPVC – diferentemente do PBA, a linha De FoFo MPVC é produzido para condução de água 
potável à temperatura de 20°C a pressão de 1Mpa. Tem cor azul e sua matéria-prima é PVC sigma 12 
com composto modificador de impacto. A linha possui compatibilidade com conexões de ferro fundido 
e os tubos tem sistema JEI (Junta Elástica Integrada). Os principais benefícios são: elevada resistência a 
impactos, maior produtividade já que o JEI proporciona melhor manutenção de rede, além de eliminar 
a necessidade de aquisição de anéis. As bitolas dessa linha são: DN100, DN150, DN200, DN250, DN300, 
DN350, DN400 e DN500. 
 
 
Quadro 4: Equivalência de tubos. 
 
 
 
 
 
EXEMPLOS 
1) Dimensionar os trechos AB, BC, CD, ... IJ do ramal de alimentação abaixo: 
 
 
LV = lavatório 
VS = Vaso sanitário 
CH = chuveiro 
 
 
 
 IJ HI GH FG EF DE CD BC AB 
Diâmetro mínimo 
do sub-ramal 
 
Equivalência com 
diâmetro de ½” 
 
Soma das 
equivalências 
 
Diâmetro do 
trecho 
 
 
Na hora da soma das equivalências, soma-se do último trecho para o primeiro. 
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2) Dimensionar, através do critério do consumo máximo possível, os trechos do ramal 
de alimentação do banheiro feminino de uma escola conforme abaixo representado. 
 
 IJ HI GH FG EF DE CD BC AB 
Diâmetro mínimo 
do sub-ramal 
 
Equivalência com 
diâmetro de ½” 
 
Soma das 
equivalências 
 
Diâmetro do 
trecho 
 
 
 
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RESPOSTAS DOS EXERCÍCIOS 
RESPOSTA 1: 
 
RESPOSTA 2: 
TRECHO IJ HI GH FG EF DE CD BC AB 
Diâmetro mínimo do 
sub-ramal 
1/2 1/2 1/2 11/4 11/4 11/4 1/2 1/2 1/2 
Equivalência com 
diâmetro de ½” 
1 1 1 10,9 10,9 10,9 1 1 1 
Soma das equivalências 38,7 37,7 36,7 35,7 24,8 13,9 3 2 1 
Diâmetro do trecho 21/2 2 2 2 2 11/2 1 3/4 1/2