instalacoes Agua Fria aulas novas 2012(1)

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INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA 
 
 
 
 
 
 
Prof. Eng. Civil MsC LUIZ EDUARDO AGUIAR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2012 
 
 
1-INTRODUÇÃO 
A água é muito importante para a sobrevivência e evolução do homem, pois sem ela não 
haveria vida animal ou vegetal sobre a terra. A água e a saúde estão intimamente relacionadas, 
pois, segundo a O.M.S., cerca de 81% dos casos de doenças, têm como origem a água. Uma água 
contaminada ocasiona riscos a saúde, pois ela é responsável pela higiene, é utilizada na industria, 
é utilizada na irrigação, é utilizada em barragens para geração de energia elétrica, é o principal 
meio de combate a incêndio, etc.. 
Assim, como a qualidade de vida é o resultado das condições de alimentação, transporte, 
moradia, saúde, abastecimento de água e energia, coleta de esgoto e de lixo, educação, etc., o 
fornecimento de água a população implica em melhores ou piores níveis de qualidade de vida e 
saúde. 
A água, até chegar as torneiras das casas percorre um grande caminho: é captada, passa 
por uma série de etapas de tratamento para purificar-se, é levada a um reservatório e depois é 
distribuída a população. 
As águas são tratadas nas chamadas ETAS (estações de tratamento de água) e as etapas 
de tratamento são basicamente quatro: floculação (sulfato de aluminio), decantação, filtração e 
desinfecção (cloro, flúor e cal hidratado). 
A tubulação que sai do reservatório elevado (geralmente localizado nas cotas mais altas), 
é denominada rede de distribuição, é ela que conduz a água ate as casas passando por todas as 
ruas e avenidas da cidade. Em frente a cada edificação é feita uma ligação à rede de distribuição, 
são os 
chamados ramais prediais. Este ramal predial é ligado a um medidor de vazão onde 
finalmente se dá início as instalações prediais de água. 
Assim as instalações prediais de água fria são o conjunto de tubulações conexões, peças, 
aparelhos sanitários e acessórios existentes a partir do ramal predial, que permitem levar a água 
da rede pública até os pontos de consumo ou utilização dentro da habitação. 
 
 
 
 
 
Fonte: Martins, 2007 
 
2. TIPOS DE SISTEMAS E PARTES COMPONENTES: 
Para o abastecimento podem sem empregados quatro tipos de sistemas: 
 
A- DIRETO: todos os aparelhos e torneiras são alimentados diretamente da rede pública: 
 
B- INDIRETO: todos os aparelhos e torneiras são alimentados pelo reservatório superior da 
edificação, o qual é alimentado diretamente pela rede pública (caso haja pressão suficiente na 
rede) ou através de recalque, a partir de um reservatório inferior; 
Sistemas de distribuição indireta 
 
a) sem bombeamento. b) com bombeamento. 
 
C- MISTO: parte dos aparelhos e torneiras são alimentados diretamente pela rede pública e parte 
pelo reservatório superior: 
 
 
 
 
 
 
D- HIDROPNEUMÁTICO: todos os pontos de consumo são alimentados por um conjunto 
hidropneumático, cuja finalidade é assegurar a pressão desejável no sistema, sem necessidade de 
reservatório superior; atender gabarito critico ou aliviar a estrutura. 
 
Os três primeiros sistemas são normalmente os mais utilizados. Em residências o sistema 
misto é melhor, pois se evita a utilização de água do reservatório superior, quando não há 
necessidade, especialmente nas torneiras de jardins e cozinhas, para utilização do sistema direto 
há necessidade de que na rede pública exista água continuamente e com pressão adequada. O 
sistema indireto é o ideal para edifícios altos. O sistema hidropneumático é pouco utilizado 
devido ao seu alto custo de implantação e inconvenientes de todo sistema mecânico. 
 
3. MATERIAIS EMPREGADOS 
Geralmente são empregados tubos de aço galvanizado (f°g°) com ou sem costura, de 
cobre, de ferro fundido (f°f°) ou PVC rígido com juntas rosqueadas ou soldadas (mais usados 
atualmente). 
Para instalações não sujeitas a golpe de ariete, os tubos de PVC com juntas soldadas são 
os preferidos devido sua facilidade de manuseio e também porque o seu diâmetro se mantêm 
praticamente inalterado ao longo do tempo. 
Nas tubulações de recalque, sujeitas à maiores pressões é preferível usar tubo de f°g° com 
juntas de roscas ou flangeadas, pois subpressões causadas pelo golpe de ariete provocam danos 
nos tubos de PVC. 
 
4. GOLPE DE ARÍETE 
Quando a água ao descer com velocidade elevada pela tubulação, é bruscamente 
interrompida, os equipamentos da instalação ficam sujeitos a golpes de grande intensidade 
(elevação de pressão). 
Logo, denominados de golpe de aríete à variação da pressão acima e abaixo do valor de 
funcionamento normal dos condutos forçados, em consequência das mudanças de velocidade da 
Legenda: 
 
R – Rede 
RI – Reservatório Inferior 
B – Bomba 
TP – Tanque pressurizado 
 
água, decorrentes de manobras dos registros de regulagem de vazões. O fenômeno vem 
normalmente acompanhado de som que faz lembrar marteladas, fato que justifica o seu nome. 
Além do ruído desagradável, o golpe de aríete pode romper tubulações e danificar aparelhos. 
Por essas razões o engenheiro deve estudar quantitativamente o golpe de aríete e os meios 
disponíveis para evita-lo ou suavizar os seus efeitos. 
Nas instalações prediais, alguns tipos de válvulas de descarga e registro de fechamento 
rápido provocam o efeito de golpe de aríete, porém, no Brasil já existem algumas marcas de 
válvula de descarga que possuem dispositivos anti-golpe de aríete, os quais fazem com que o 
fechamento da válvula de torne mais suave, amenizando quase que totalmente os efeitos desse 
fenômeno. 
Creder (2003) adverte que algumas medidas devem ser tomadas para se evitar o golpe: 
- regular as válvulas de descarga para fechamento lento; 
- limitar a velocidade do liquido aos valores recomendados pelas normas; 
- instalar, em casos especiais, válvulas de alívio que permitam a descarga da água quando 
a pressão da tubulação ultrapassar 20% dos valores recomendados; 
 - empregar válvulas redutoras de pressão (VRP) ou “caixas de quebra de pressão” todas 
as vezes em que a pressão estática ultrapassar 40 mca ou 4kgf/cm2. 
 
5. DADOS BÁSICOS DE PROJETOS: 
Todo projeto deve ser desenvolvido obedecendo às normas brasileiras (NB92/80 e NBR 
5626:1998) da (ABNT) e às normas da concessionária local: 
 
• DIÂMETRO MÍNIMO: ½” OU 15 mm (verificar junto à concessionária) 
• PRESSÃO ESTÁTICA MÁXIMA: 40 mca (metro coluna de água) 
• PRESSÃO DINÂMICA MÍNIMA: 0,5 mca 
• CÁLCULO DAS PERDAS DE CARGA: pelas fórmulas de flamant ou fair-
whipple-hsião para água fria pelos respectivos ábacos; 
• VELOCIDADE MÁXIMA: V< 2,5m/s (D em mm, V em m/s) 
• PERDA DE CARGA NO BARRILETE: 8% = Jmax < 0,08 m/m 
A NBR 5626:1998 estabelece que as instalações prediais de água fria devem ser projetadas de 
modo que, durante a vida útil do edifício, atendam aos seguintes requisitos: 
a) preservar a potabilidade da água; 
b) garantir o fornecimento de água de forma contínua, em quantidade adequada e com pressões e 
velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitários, peças de 
utilização e demais componentes; 
c) promover economia de água e de energia; 
d) possibilitar manutenção fácil e econômica; 
e) evitar níveis de ruído inadequados à ocupação do ambiente; 
f) proporcionar conforto aos usuários, prevendo peças de utilização adequadamente localizadas, 
de fácil operação, com vazões satisfatórias e atendendo as demais exigências do usuário. 
Na elaboração dos projetos de instalações hidráulicas, o projetista deve estudar a 
interdependênciadas diversas partes do conjunto, visando ao abastecimento nos pontos de 
consumo dentro da melhor técnica e economia. De maneira geral, um projeto completo de 
instalações hidráulicas compreende: 
a) Plantas, cortes, detalhes e vistas isométricas (perspectiva a cavaleira), com 
dimensionamento e traçado dos condutores; 
b) Memórias descritivas, justificativas e de cálculo; 
c) Especificações do material e normas para sua aplicação; 
d) Orçamento, compreendendo o levantamento das quantidades e dos preços unitário e 
global da obra. 
Para a elaboração do projeto, são imprescindíveis as plantas completas de arquitetura do prédio, 
bem como entendimentos indispensáveis com o autor do projeto e o calculista estrutural, a fim 
de se conseguir a solução mais estética dentro da melhor técnica e economia. 
Deve ficar clara a localização das caixas dágua, da rede de abastecimento do prédio, das bombas 
e dos diversos pontos de consumo. 
A escala de projeto mais usual é a de 1/50, podendo, em alguns casos, ser de 1/100; porém os 
detalhes devem ser feitos na escala 1/20 ou 1/25. 
 
6. RESERVATÓRIOS 
Para suprir as deficiências do abastecimento, deve-se armazenar um volume de pelo 
menos 1 dia de consumo, normalmente se reserva 2 vezes o consumo diário, além disso é 
costume reservar água para combate a incêndio. 
Esta reserva é normalmente distribuída entre o reservatório superior e inferior. 
O RESERVATÓRIO INFERIOR DEVE ARMAZENAR 3/5 DO CONSUMO (60% de 2 dias) 
O RESRVATÓRIO SUPERIOR DEVE ARMAZENAR 2/5 DO CONSUMO. (40% de 2 dias) 
A RESERVA DE INCÊNDIO (técnica) É ESTIMADA EM 15% A 20% DO CONSUMO 
DIÁRIO. 
Quando o volume dos reservatórios ultrapassam 5.000 L, devem-se se previstos 2 
compartimentos e cada compartimento deve conter as seguintes tubulações: 
 
 
 
- Alimentação; 
- Saída para o barrilete de água para consumo; 
- Saída para o barrilete de água de incêndio; 
- Extravasor; 
- Limpeza. 
 
OBS.: Para cada compartimento dos reservatórios (superior e inferior) são necessários instalar 
automáticos de bóia, comandados eletricamente, por chave de reversão. O sistema deverá ligar-
se automaticamente quando houver água no reservatório inferior e o superior atingir o nível 
inferior de água e deverá desligar-se quando atingir o nível superior desejado ou o nível de água 
no reservatório inferior atingir um ponto muito baixo (10 cm antes da válvula de pé). 
 
7. ESTIMATIVAS DAS VAZÕES 
Nas instalações de água fria devem ser considerados os seguintes consumos: 
 
7.1 CONSUMO PREDIAL 
Para fins de cálculo do consumo residencial diário, estimamos cada quarto social ocupado por 02 
(duas) pessoas e cada quarto de serviço por 01 (uma). 
 
Ex: 01 (um) apartamento com 03 (três) quartos e dependência de empregada, pressupõe: 
População: 2 x 3 + 1 = 7 pessoas 
 
Na falta de outra indicação, considera-se os dados da concessionária ou da norma para taxa de 
ocupação para prédios públicos ou comerciais, como: 
Tab 1.1 – Taxa de ocupação para prédios públicos e comerciais 
 
Conhecida a população do prédio podemos calcular o consumo, através da tabela abaixo: 
 
 
 
Tab. 1.2 – Consumo em relação ao tipo de prédio 
 
Obs: garagens: 50 litros per capta 
OBS: Todos esses valores devem ser verificados junto a concessionária de cada cidade brasileira. 
 
A- CONSUMO MÉDIO DIÁRIO: valor médio previsto para utilização num edifício em 24 
horas. Deve-se considerar no consumo diário a Reserva para combate à incêndios (20%) do 
consumo da população do prédio. Para efeito de cálculos, a reserva normal de consumo 
corresponde a 2 (dois) dias de consumo. 
Ex: cálculo da capacidade dos reservatórios do edifício de 6 (seis) pavimentos, com 4 (quatro) 
apartamentos por andar, cada um com 3 (três) quartos e dependência: 
- população: 6 x 4 x (3 x 2 + 1) = 168 pessoas 
- consumo diário: 168 x 200 = 33.600 litros/dia 
- reserva de incêndio: 33.600 x 0,2 = 6.720 litros 
TOTAL: 33.600 + 6720 = 40.320 litros/dia 
Reservatórios: 
Reserva para dois dias = 40.320 x 2 = 80.640 litros 
Reservatório inferior (60%) = 48.384 litros... 48.000 litros 
Reservatório superior (40%) = 32.256 litros .... 32.000 litros 
OBS: Os valores calculados aos reservatórios superiores e inferiores devem ser indicados em 
projetos, e após os valores de decisão. 
OBS: Para residências de pequeno tamanho, recomenda-se que a reserva mínima seja de 500 
(quinhentos) litros. 
 
B- VAZÃO DAS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO 
As peças de utilização na rede hidráulica de uma instalação são projetadas para funcionar dentro 
de condições bem determinadas, mediante certa vazão, que não deverá ser inferior à seguinte: 
 
Tab. 1.3 – Vazão e peso relativo nos pontos de utilização identificados em função do 
aparelho sanitário e da peça de utilização 
 
 Na 2ª coluna, temos os pesos correspondentes a cada peça, necessários à aplicação do método de 
Hunter, que veremos a frente. 
 
C- CONSUMO MÁXIMO POSSÍVEL: vazão instantânea decorrentes do uso simultâneo de 
todos os aparelhos. É determinada com base nas vazões mínimas de cada aparelhos. É utilizado, 
por exemplo, no dimensionamento de uma bateria de chuveiros de um quartel ou um conjunto de 
lavatórios de uma escola, etc. 
 
Ressalta-se que 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. Macintyre (1990) recomenda 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. 
 
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). A Tabela 1.4 apresenta os diâmetros nominais mínimos dos 
sub-ramais de alimentação para diferentes aparelhos sanitários e a Tabela 1.5 apresenta os 
diâmetros equivalentes para aplicação deste critério. 
Tab. 1.4 – Diâmetro mínimo dos sub-ramais de alimentação 
 
Tab. 1.5 – Correspondência de tubos de diversos diâmetros com o equivalente de 15mm – 
Seções Equivalentes 
 
 
Ex: Dimensionar pelo método do consumo máximo possível, o ramal de um banheiro com as 
seguintes peças: 2 Vasos sanitários/Válvula de descarga; 3 lavatórios; 4 chuveiros; e 4 mictórios. 
 
2 VSVD = 2” = 37,8 .... 37,8 x 2 = 75,6 
3 Lav = ½” = 1 ............. 1 x 3 = 3,0 
4 Ch = ½” = 1 ............. 1 x 4 = 4,0 
4 Mic = ½” = 1 ............. 1 x 4 = 4,0 
T O T A L .............................. = 86,6 
Indo a tabela 1.5 obtém-se: 65,5 < 86,6 < 110,5.... Logo, na comparação para o maior valor 
imediato é 3”. 
- Ramal: canalização que abastece as diversas peças de um banheiro, uma cozinha, etc. 
 
D- CONUMO MÁXIMO PROVÁVEL: vazão instantânea esperada com o uso normal dos 
aparelhos, ou seja, levando-se em conta o uso não simultâneo dos aparelhos. É utilizado para 
dimensionar as canalizações principais, tais como, colar ou barrilete, colunas e ramais de 
distribuição, etc. 
 
Aplicação do método da NORMA BRASILEIRA 
Consiste em atribuir “PESOS” (diferente dos Métodos de Hunter) aos diversos aparelhos 
e relaciona-los comas vazões através da expressão: 
Q = C. PΣ 
Em que: Q = vazão, L/s 
C = coeficiente de descarga (0,30 l/s) 
P = soma dos pesos de todos os aparelhos através do trecho considerado 
 
Ex.: Para o exemplo tem-se (tabela do item B): 
 1 bacia sanitária com válvula de descarga.................................32 
 1 bidê.........................................................................................0,1 
 1 chuveiro..................................................................................0,4 
 1 torneira de lavagem................................................................0,3 
 32,8 
 
Pela fórmula tem-se: Q = 0,3 √ ∑P = 0,3√32,8 ... Q = 1,72L/s 
No ábaco tem-se: Q = 1,72 L/s, o que corresponde a tubulação de 1 ¼” (32mm) 
Ou 
Pelo ábaco (1), o Peso 32,8 tem-se: Q = 1,7 L/s, o que corresponde a tubulação de 1 ¼” (32mm) 
 
Na próxima página temos a apresentação do Ábaco para dimensionamento de vazões e diâmetros 
das tubulações através dos pesos dos aparelhos. 
 
ÁBACO (1) PARA CÁLCULO DAS TUBULAÇÕES – INSTALAÇÕES DE AGUA FRIA 
 
 
Diâmetros e vazões em função do peso 
 
Pressão de serviço 
A máxima permitida em qualquer ponto da rede é de 40 mca (metros de coluna dagua), 
equivalente a 40 kgf/cm2, sendo 1 kgf/cm2 = 10 Pa, estabelecida pela Norma. 
- Pressão estática: é calculada quando não há fluxo. É medida pela altura da coluna dagua acima 
do ponto. 
- Pressão dinâmica: é fornecida pelos fabricantes e corresponde a vazão de serviço; resulta 
quando as peças estão em funcionamento. 
Tab. 1.6 - Número mínimo de Aparelhos – instalações mínimas 
 
 
Tab. 1.7 - TABELA PRESSÕES MAXIMAS E MINIMAS NOS PONTOS DE UTILIZAÇÃO, 
EM mca. 
Aparelho 
Pressão de Serviço (m.c.a.) 
 
Mínima Máxima 
Aquecedor elétrico de alta pressão (AP) 0,5 40,0 
Aquecedor elétrico de baixa pressão (BP) 0,5 4,0 
Aquecedor a gás (BP) 1,0 5,0 
Aquecedor a gás (AP) 1,0 40,0 
Bebedouro 2,0 40,0 
Chuveiro de ½” (15mm) 2,0 40,0 
Chuveiro de ¾” (20mm) 1,0 40,0 
Torneira 0,5 40,0 
Torneira-boia de caixa de descarga de ½” (15mm) 1,5 40,0 
Torneira-boia de caixa de descarga de ¾” (20mm) 0,5 40,0 
Torneira-boia para reservatório 0,5 40,0 
Válvula de descarga de 1 ½” (38mm) 1,2 6,0 
Válvula de descarga 1 ¼” (32mm) 3,0 15,0 
Valvula de descarga 1” (25mm) 10 40,0 
Obs: consultar os dados do fabricante 
Em edifícios mais altos, onde as pressões estáticas ultrapassam os valores da tabela 
acima, há necessidade de provocar uma queda de pressão. Para isso, podemos aumentar a perda 
da carga, introduzindo no sistema válvulas redutoras de pressão (VRP) ou caixas intermediárias 
(CI). Logo, a pressão máxima em qualquer ponto da rede hidráulica não pode ultrapassar 40 mca 
= 40 Pa. 
O fechamento de qualquer peça de utilização não pode provocar, em nenhum ponto, 
sobrepressão que supere em mais de 20 mca a pressão estática neste mesmo ponto, conforme 
dados de fabricação. 
Existem 3 sistemas de instalação de válvulas redutoras de pressão: 
 
1) Varios barriletes descendentes com as respectivas VRP; 
2) Redução por barriletes ascendentes; 
3) VRP instalado na própria coluna. 
 
A válvula mais comum é a JOGOFE e tem que ser especificado para redução de pressão 
desejada, como por exemplo 2:1; 3:1, etc. , pois não possui meios de regulagem depois de 
instalada. Ainda assim, devem ficar localizadas em pontos de fácil acesso. 
A pressão dinâmica mínima admissível em qualquer ponto de rede é de 0,5 mca. ( 5 kPa) para 
evitar pressões negativas que possibilitem a contaminação da água. 
 
Velocidade nas tubulações 
A máxima admitida é de 2,5m/s ou 14.D (D – diâmetro nominal, em metros) 
Tab. 1.8 - Tabela de Vazão (Q) e Velocidade (V) Maxima em função do Diâmetro (D) 
 
D 
mm 13 19 25 32 38 50 63 75 100 125 150 
Pol 1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 4 5 6 
Vmax m/s 1,6 1,93 2,25 2,50 
Qmax l/s 0,2 0,6 1,2 2,5 4,0 5,7 8,9 12 18 31 40 
 
 Pela norma, deve ser prevista separação atmosférica duas vezes o diâmetro da peça de 
utilização, entre a saída da água para os aparelhos sanitários e o nível do transbordamento, a fim 
de evitar a retrosifonagem. 
OBS: é aconselhável, em colunas de banheiros, instalar uma coluna específica para as válvulas 
de descarga e outra para os demais aparelhos 
 
8. RAMAL PREDIAL 
Ramal predial é a ligação do domicílio à rede de distribuição, o qual é ligado a um 
medidor de vazão onde finalmente se dá início as instalações prediais de água, como ilustrado na 
Figura 
COLAR DE TOMADA
TUBO PEAD 12,5m
KIT CAVALETE
DE PVC RÍGIDO 
COM TRAVAS
JOELHO DE 90 
COM ROSCA
REDE DE 
DISTRIBUIÇÃO
ADAPTADOR PARA PEAD
JOELHO DE 90 
COM ROSCA
REGISTRO
HIDRÔMETRO
TORNEIRA DE 
JARDIM
TUBO PVC 12,5mm
 
Figura 1. Esquema da ligação predial. 
 
O dimensionamento do ramal predial é feito do consumo médio diário do imóvel e da 
pressão disponível na rede. Normalmente eles são dimensionados pelas companhias 
concessionárias, mas podem ser facilmente dimensionados a partir de: 
 
- Pressão mínima disponível na rede 
- Cota do ponto de alimentação do reservatório inferior, em relação a rede pública, 
- Consumo médio estimado para o prédio. 
 
Segundo a Norma a velocidade média da água por alimentador predial deve estar entre os 
limites de 0,6 m/s e 1,0 m/s. Assim, fixando-se a velocidade e de posse do consumo diário (CD), 
pode-se calcular o diâmetro do ramal predial, aplicando-se a equação da continuidade: 
 
Q (m3/s) = S (m2) x V(m/s) 
Em que: Q = vazão do ramal predial 
V = velocidade média do ramal predial (entre 0,6 m/s e 1,0 m/s) 
S = área transversal do ramal 
S = π x D2 / 4, onde D é o diâmetro do ramal predial, em metros; π = 3,14159265 
 
Assim: Q (L/s) = CD (L/dia) / 86400 (segundos/dia) 
Calculada a vazão, utiliza-se o Ábaco para tubulações (aço galvanizado e ferro fundido ou de 
cobre e plástico) com Q (l/s) e V=1m/s 
 
Tab. 1.9 - Tabela do diâmetro do ramal de entrada em função do numero de ligações 
Nr ligações (economias) D ramal 
mm Pol 
1 a 5 20 3/4 
6 a 10 25 1 
11 a 20 40 1 1/4 
21 a 80 50 2 
81 a 400 75 3 
401 a 600 100 4 
Fonte: CEDAE 
Dmin ramal predial = ¾” 
Vmax ramal = 1 m/s.
 
Ábaco (2) para tubulações de aço galvanizado e ferro fundido. 
Fórmula Fair-Whipple-Hsiao (Q = 27,113 . J0,632 . D2,596 ) 
 
 
Ábaco (3) para tubulações de cobre e plástico. 
Fórmula Fair-Whipple-Hsiao (Q = 59,934 . J0,571 . D2,714 ) 
 
 
EXERCÍCIO 
1. Dimensionar o ramal de entrada para um condomínio com 640 aptos de 2 quartos e 
dependência de serviços com 900 vagas de garagem. 
Obs: considerar no dimensionamento a garagem e a reserva técnica de 20% 
Resolução: 
População: 640 x (2 x 2 + 1) = 3.200 
Consumo população e carros: 3.200 x 200 + 900 x 50 = 685.000 litros 
Res. Incêndio (20%) = 137.000 litros 
Consumo Diário (CD) = 822.000 litros 
Q = 822.000 litros /86.400 segundos => Qmin = 9,51 l/s 
No ábaco 2, aplicando Q = 9,51 l/s e V = 1m/s tem-se D = 5” 
Ou 
Q (m3/s) = S (m2) x V(m/s) => 0,00951 m3/s = (π x D2 / 4) m2 x 1m/s 
D = 0,11003866 metros => 110 mm < D = 5” 
 
 
9. INSTALAÇÕES DE RECALQUE 
Em prédios de ocupação coletiva é conveniente que sejam instalados pelo menos 2 
conjuntos elevatórios de modo que um deles sempre fique de reserva. As normas exigem que a 
CAPACIDADE HORÁRIA mínima das bombas seja de 15% do consumo diário, mas, na 
prática, estabelece a capacidade horária em 20%, o que corresponde a 5 horas de funcionamentodiário. Assim para recalcar o volume diário de água seriam necessários: 
 
 X h - 15% 
 24h - 100% X = 3,6 h 
 
O cálculo do diâmetro de recalque é feito considerando a equação de BRESSE para 
pequenos diâmetros: 
D = C x Q 
Em que: Q = vazão, m3 / s 
 C = coeficiente prático de BRESSE 
 
C tem sido objeto de estudo e no Brasil varia de 0,75 a 1,4. Na realidade escolher o valor 
de C equivale a fixar a velocidade e cabe ao projetista escolher o valor de C mais conveniente. 
 
 
Tab. 1.10 relação do Coeficiente Bresse e Velocidade 
_____________________________________________________________________________ 
 C V (m/s) 
 0,75 2,26 
 0,80 1,99 
 0,85 1,76 
 0,90 1,57 
 1,00 1,27 
 1,10 1,05 
 1,20 0,88 
 1,30 0,75 
 1,40 0,65 
 
Substituindo a equação da continuidade (V = Q / A) na fórmula de BRESSE tem-se: 
V = 4 . Q/(π x D2) 
 V = (4.D2/C2)/(π.D2) = 4 / π . C2 
 
 
Nas instalações que funcionam apenas algumas horas por dia e utilizam maiores 
velocidades, a norma NB 92/80 aconselha utilizar a seguinte equação: (Fórmula de Forchheimer) 
D =1,3 x Q x 4 X 
Em que: X = n/24 
 n = número de horas de funcionamento da bomba por dia; 
 Q = vazão, em m3/s 
 D = diâmetro, em metros. 
 
Exemplo: Dimensionar o recalque para um prédio com 16 aptos de sala, 2 quartos e 
dependências, 16 vagas na garagem e 150m2 de área ajardinada. Obs: Considerar garagem, área 
ajardinada, 20% reserva técnica e vazão horária da bomba em 20%: 
 
Resolução: 16 x (2x2+1) = 80 pessoas 
Consumo Diário = 200 x 80 + 50 x 16 + 1,5 x 150 = 17.025 litros 
Reserva técnica (20%) = 3.405 litros 
Consumo Diário = 17.025 + 3.405 => 20.430 litros = 20,43m3 (em um dia = 24 horas) 
Vazão horária (20%) => (20,43 x 0,2) => Q = 4,08m3/H ... (1 hora = 3.600 seg) 
Q = 0,00113m3/s 
D = 1,3 x √0,00113 x 4√5/24 => D = 0,032m => Diâmetro do Recalque Dr = 1 ¼” 
Tubulação de sucção – uma medida acima. Ds > Dr => Diãmetro de sucção Ds = 1 ½” 
10. BARRILETE 
Chama-se de BARRILETE o cano que interliga as duas metades da caixa d’água e de 
onde partem as colunas de água. Podem ser do tipo ramificado ou do tipo concentrado. 
 
 
Barrilete ramificado 
 
 
Barrilete concentrado 
 
O dimensionamento do barrilete pode ser feito por dois métodos: 
 
A- Método de HUNTER: fixa-se a perda de carga em 8% ( J = 0,08) e calcula-se a vazão como 
se cada metade da caixa atendesse à metade das colunas, ou seja, de cada metade do barrilete. 
Conhecendo-se J e Q, calcula-se pelo ábaco (2) de FAIR-WHIPLE-HSIÃO o diâmetro. 
 
B- MÉTODO DAS SEÇÕES EQUIVALENTES: considera-se o diâmetro encontrado para as 
colunas, de modo que metade das colunas seja atendida pela metade da caixa. Recorre-se a 
tabela 1.5. 
 
 
 
 
 
Exemplo: 
 
 
 
 1 2 3 4 
 b d 
 
 2 ½” 2” 2” 1 ½” 
 4l/s 3,5l/s 3,4l/s 3l/s 
 
1º método (Hunter): 
J = 8% = 0,08 
Qab = 4 + 3,5 = 7,5 l/s 
Qcd = 3,4 + 3 = 6,4 l/s 
Abaco (2) 
Dab = 3” / Dcd = 3” 
2º método: 
Aplicação da tabela 1.5 – seções equivalentes 
Coluna 1 = 2 ½” => 65,5 
Coluna 2 = 2” => 37,8.... soma = 103,3<110,5 = 3” 
Coluna 3 = 2” => 37,8 
Coluna 4 = 1 ½” => 17,4.... soma = 55,2<65,5 = 2 ½” 
 
11. COLUNAS 
São tubulações verticais que partem do barrrilete delas saem os ramais de distribuição. Deve-se 
evitar colocar em uma mesma coluna válvulas de descarga com aquecedores e outras peça. As 
colunas são dimensionadas trecho a trecho e para isso é necessário dispor de um esquema 
vertical da instalação, com as peças que serão atendidas em cada coluna. A norma sugere a 
utilização da planilha de cálculo que facilita o trabalho, além de deixar visível as vazões 
máximas e pressão dinâmica a jusante. 
 
. 
 
 c a 
MARCHAS DE CÁLCULO 
1) Numerar as colunas; 
2) Marcar com letras os trechos em que haverá derivações para os ramais; 
3) Somar os pesos de todas as peças de utilização (tabela 1.3); 
4) Juntar os pesos acumulados no trecho 
5) Determinar a vazão em função dos pesos, em L/s (ábaco 1) 
6) Arbitrar o diâmetro D (mm) do trecho; 
7) Com D e Q obter outros parâmetros hidráulicos: 
Perdas de carga, J(m/m) 
Velocidade, V(m/s) (caso V > 2,5 m/s escolher D maior) 
8) Medir em planta o comprimento real, L, as tubulação; 
9) Calcular o comprimento equivalente, LE, que é resultante das perdas de carga localizadas 
nas conexões, registros, válvulas, etc. (representa um acréscimo do comprimento real) – 
dados das peças obtidos em tabelas; 
10) Calcular o comprimento total: LT = L + LE; 
11) Calcular a pressão disponível no ponto. A pressão disponível é a diferença de nível entre a 
metade de água no reservatório e este ponto, medindo em metros de coluna de água (mca); 
12) Calcular a perda de carga unitária, medida em mca. Obtida conforme nr 7; 
13) Calcular a perda de carga total, em mca, obtida multiplicando-se o comprimento total (nr 
10) pela perda de carga unitária (nr 12) 
J = Hp / Lt ou Hp = J x Lt 
14) De posse da Pressão disponível (nr 11), subtraindo a perda de carga total (nr 13), temos a 
pressão dinâmica a jusante, em mca. Esta pressão deve ser verificada para cada peça, para 
ver se está dentro dos limites especificados na Tab. 1.7 - TABELA PRESSÕES 
MAXIMAS E MINIMAS NOS PONTOS DE UTILIZAÇÃO, EM mca. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ref: Creder, Helio – Instalações hidráulicas e sanitárias – LTC; RJ, 2003, Pag. 26 
 
 
Ref: Creder, Helio – Instalações hidráulicas e sanitárias – LTC; RJ, 2003, Pag. 27 
 
 
 
Ref: Creder, Helio – Instalações hidráulicas e sanitárias – LTC; RJ, 2003, Pag. 29 
 
Exemplo: Dimensionamento da coluna d’agua fria de um edifício de 5 andares (pavimentos), em 
FeFo, conforme o diagrama seguinte: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Memória de cálculo: 
Nr 3 - Pesos (dados da concessionária): Vs/Vd: 40,0 + Ch: 0,5 + L: 0,5 + Bd: 0,1 = 41,1 
Nr 4 – Pesos acumulados – por andar: 41,1 x 5 = 205,5 
Nr 5 e 6 – Determinação da vazão, em l/s, e o diâmetro, em mm, pelo ábaco (1): Q = 4,3 l/s e 
D = 50 mm (2”) 
Nr 7 – Ábaco (2) - Velocidade: 1,9 m/s; perda: J = 0,15 m/m; 
Nr 8 – medição na planta – 5º andar – 1 + 9 + 2 = 12 m; 
Nr 9 – cálculo do comprimento equivalente (LE) - 5º andar: 2 joelhos + 2 tês + 1 registros 
Joelho e Tê (fig. 1.13a em 2”): 2 x 1,9 + 2 x 3,3 = 10,4 + 1 registro (fig. 1.13b em 2”): 1 x 0,4 
= 0,4 ... Total LE (5º andar) = 10,4 + 0,4 = 10,8 
Nr 10 – soma dos comprimentosLT = 12 + 10,8 = 22,8 
Nr 11 – pressão disponível (Pdisp) = 4 mca 
Nr 12 – perda – calculada nr 7: J = 0,15 m/m 
Nr 13 – perdas totais – Hp = J x Lt => H = 0,15 x 22,8 = 3,42 
Nr 14 – pressão a jusante = Pdisp – Hp => 4 – 3,42 => Hp = 0,58 < 1,2 (Pmin Tab.1.7) 
Não satisfaz... aumentar o diâmetro... de 50 para 65mm. 
 c a 
5º Pav: VS/VD; Ch; L; Bd 
4º Pav: VS/VD; Ch; L; Bd 
3º Pav: VS/VD; Ch; L; Bd 
2º Pav: VS/VD; Ch; L; Bd 
1º Pav: VS/VD; Ch; L; Bd 
NA 
0,5 
0,5 
1,0 
3,0 
3,0 
3,0 
3,0 
3,0 
2,0 
Tê 
Tês 
Registros 
Joelhos 
9,0 
4,0 mca 
1,0 mca 
Dados da 
Concessionária: 
 
Pesos de aparelhos: 
Vs/Vd 40,0 
Ch 0,5 
L 0,5 
Bd 0,1 
 
 
Planilha de cálculo de instalações prediais de água fria 
Pav. Peso 
Vazão 
l/s 
D 
mm 
V 
m/s 
Comprimento (m) Pdisp 
mca 
Perdas (mca) Pjus 
mca 
OBS 
Real Eqv Total unit total 
5º 205 4,3 50 1,9 12 10,8 22,8 4 0,15 3,42 0,58 Não satfz 
5º 205 4,3 65 1,4 12 13,4 25,4 4 0,05 1,27 2,73 2 ½” 
4º 164,4 3,8 50 1,8 15 16,7 31,7 7 0,11 3,5 3,5 2” 
3º 123,3 3,3 50 1,6 18 20,0 38,0 10 0,09 3,4 6,6 2” 
2º 82,2 2,7 40 2,1 21 22,5 43,5 13 0,19 8,3 4,7 1 ½” 
1º 41,1 1,9 32 2,4 24 24,6 48,6 16 0,29 14,1 1,9 Não satfz 
1º 41,1 1,9 40 1,5 24 25,0 49,0 16 0,1 4,9 11,1 1 ½” 
 
 
 
1.2 PENA D’AGUA 
É um limitador de vazão, consistindo em um redutor da seção do ramal de entrada por meio de 
um registro com orifício graduado, que acarreta grande perda dagua. 
A tabela 1.11, a seguir, fornece a vazão e perdas correspondentes em função dos orifícios da 
pena dagua: 
 
 
 
 
ESQUEMA TÍPICO DE ENTRADA DE AGUA EM EDIFÍCIOS 
 
 
 
13. HIDRÔMETROS – são os aparelhos reguladores da vazão e limitadores do consumo. 
Devem ficar a 1,5 m da testada do terreno e protegidos por cubículo construído pelo proprietário 
a quem compete fornecer o aparelho no ato da instalação. Deve ficar em fácil acesso para leitura 
pelo pessoal da concessionária ou da prefeitura local. 
Os hidrômetros podem ser: 
- volumétricos: baseiam-se na medida no número de vezes que uma câmara de volumes 
conhecida se enche e se esvaziaç 
- taquimétricos: baseiam-se na medida da velocidade do fluxo de água através de uma seção de 
área conhecida. 
Os volumétricos são, de maior sensibilidade e precisão, indicados nas instalações de pequenas 
vazões e os taquimétricos, para os de grande vazões. 
 
14. RECALQUE DE AGUA FRIA E DIMENSIONAMENTO DAS BOMBAS 
Qualquer bomba hidráulica funciona conforme o trinômio de Bernouille, que estabelece a soma 
das energias de posição, cinética e de pressão é uma constante entre dois pontos da tubulação, 
mais a perda de carga. 
Estas energias dão a seguinte equação: 
Z1 + P1 + V1
2 = Z2 + P2 + V2
2 + J 
 γ 2g γ 2g 
 
Z = energia (W) de posição 
P = energia (W) de pressão 
V= velocidade de escoamento 
γ = peso específico do fluido 
g = aceleração da gravidade 
 
 
Obs1: nos cálculos usuais, a parcela relativa a W Cinética é desprezada. 
Obs2: a altura de perdas é estabelecida por Hperdas = J x Lequiv 
 
 
 
No caso de instalações prediais, aplica-se o trinômio de Bernouilli, considerando dois pontos: 
Ponto 1: correspondente a bomba 
Ponto 2: entrada do reservatório superior 
 
= W Potencial 
 
 
 
 
= W Cinética 
Z1 + P1 
 γ 
 
 
V1
2 
2g 
 
De modo que: 
Z2 = H estática do reservatório P2 = pressão atmosférica (atm) V2 = 0 
Z1 = 0 P1 = Patm + P recalque V1 = V recalque 
 Logo, com a desconsideração da velocidade (W Cinética é desprezada), resulta em: 
H manométrico = H estático + H perdas 
 
14.1 ESCOLHA DAS BOMBAS 
Inicialmente, é necessário apresentar a classificação das bombas antes da sua escolha. 
- CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS 
De um modo geral as bombas se classificam em: 
a) Volumétricas: embolo ou pistão; rotativas (de engrenagem e de palhetas); 
b) Escoamento: centrífugas ou axiais; 
c) Diversas: injetoras, de ar comprimido, e outras. 
- ESCOLHA DA BOMBA 
Em geral, nos edifícios e outras instalações, utiliza-se bombas centrífugas. Para isso, são 
necessários: vazão, altura manométrica e o rendimento (50% a 60%), considerando que: 
H manométrico = H sucçção + perdas + H recalque + perdas 
Para obter Hperdas é necessário determinar o comprimento (L) virtual da tubulação. 
Lvirtual = L real da tubulação + L perdas 
Para calcular as perdas são necessários os diametros da seção e recalque, calculados entrando 
com a vazão em m3/h e horas de funcionamento, no ábaco (4) abaixo: 
 
Entrando com os dados no ábaco acima, obtém-se D recalque e assim o D sucção, que é a 
medida comercial imediatamente acima. Lembra-se que essas informações foram passadas no 
item 9. instalações de recalque, desse material de estudo. 
Ex: D Recalque = 2” => D sucção 2 ½” 
A capacidade normal da bomba deve atender 20% do consumo diário, daí resultando 5 horas 
diárias de funcionamento. Com o diâmetro e a vazão, obtém-se a perda unitária (J = m/m) 
através do Abaco (2) ou (3), que dependerá do tipo de tubulação (2 - aço galv/Fefo ou 3 – 
PVC/cobre). 
Então: Hp = J x Lv 
 
POTENCIA DO MOTOR: 
A potência do conjunto elevatório é calculada pela expressão: 
 P = 
η
γ
.75
.. mHQ 
Em que: P = potência da bomba em cavalos-vapor (CV) 
 Q = vazão, m3/h 
Hm = altura manométrica total, m 
γ = peso específico da água = 1000 kgf/m3 
η = ηb . ηm 
ηb = rendimento da bomba 
ηm = rendimento do motor 
Exemplo: 
Desejamos dimensionar a instalação de bombeamento de um edifício residencial, 10 (dez) 
pavimentos. Dados: 
Consumo diário: 60.000 litros; Altura estática da sucção: 2,0m; Comprimento desenvolvido 
da sucção: 3,0m; Altura estática recalque: 40,0m; Comprimento desenvolvido no recalque: 
61,0m 
Peças de sucção Peças de recalque 
1 valvula de pé 
1 curva de 90º 
2 cotovelos curtos (joelhos) 
1 tê de saída bilateral 
2 registros de gaveta (abertos) 
1 válvula de retenção (leve) 
5 cotovelos curtos 
1 saída de canalização 
Obs: toda tubulação é de aço galvanizado e as conexões são de ferro maleável classe 10. 
 
Cálculo do Diâmetro – 2 metodologias: cálculo (instalações de recalque) ou do ábaco (4) 
60m3/h / 5 = 12 m3 /h... logo, no ábaco (4) considerando as 5 horas temos como o diâmetro 
do recalque 2”... então, o diâmetro de sucção é de 2 ½” 
Q = 12 m3/h = 3,34 l/s 
 
Cálculo dos comprimentos equivalentes (LE) 
Peças de sucção (2 ½”) Peças de recalque (2”) 
1 valvula de pé = 17,0 
1 curva de 90º = 1,68 
2 cotovelos curtos (joelhos) = 2 x 2,35 = 4,7 
1 tê de saída bilateral = 4,16 
2 registros de gaveta (abertos) = 2x0,4 = 0,8 
1 válvula de retenção (leve) = 4,2 
5 cotovelos curtos = 5 x 1,88 = 9,4 
1 saída de canalização = 1,5 
Total: 28,34m Total: 15,1m 
 
Comprimento total = LE + compr. Desenvolvido sucção = 28,34 + 3 = 31,34m 
Comprimento total = LE + compr. Desenvolvido recalque = 15,1 + 61 = 76,1m 
 
Perda de carga: 
Sucção: D 2 ½” Q = 3,34 l/s ... ábaco (2) : J= 0,03 m/m V = 1,0 m/s 
Recalque: D 2” Q = 3,34 l/s ... ábaco (2) : J= 0,09 m/m V = 1,5 m/s 
 
Altura relativa as perdas na sucção: Hp = 0,03 x 31,34 = 0,91m 
Altura relativa as perdas no recalque: Hp = 0,09 x 76,1 = 6,85m 
 
Altura representativa da velocidade: Hv = V2 / 2g = 1 / 2x9,81 = 0,05m 
 
Altura manométrica na sucção: Hms = 2 + 0,91 + 0,05 => Hms = 2,96m 
Altura manométrica no recalque: Hmr = 40 + 6,85 => Hmr = 46,94m 
Altura manométrica total : 2,96 + 46,85 = 49,81m 
 
Potencia do motor 
 P = 
η
γ
.75
.. mHQ 
P= 1000 x 49,81 x 12 / 75 x 0,5 x 3.600 = 4,43 CV .... 5 CV. 
 
 
Referências Bibliográficas: 
 
- ALMEIDA: Instalações de água fria – notas de aula; Unisuam, 2005 
- BOHN, A Ricardo: Instalações prediais de água fria; UFSC-DEC; 2008 
- CREDER, Helio: instalações hidráulicas e sanitárias. LTC; RJ, 2003; 
- GHISI, Enedir: Instalações prediais de água fria; UFSC, 2004; 
- MARTINS, J Rodolfo: Instalações de água fria – notas de aula; Escola Politécnica, 2007; 
- NBR 5626 – instalação predial de água fria; ABNT, 1998