Aula 06 Captação de águas pluviais

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Aula 06 – Captação de águas pluviais set-17
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Instalações Hidráulica
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Considerações gerais
� As águas pluviais são aquelas que se originam a partir das chuvas. A
captação dessas águas tem por finalidade permitir um melhor
escoamento, evitando alagamentos, erosão do solo e proteger as
edificações da umidade excessiva, garantindo conforto as pessoas.
� O sistema de águas pluviais e drenagem é constituído pelo conjunto de
calhas, condutores, grelhas, caixas de areia e de passagem e demais
dispositivos responsáveis por captar águas da chuva e de lavagem de
piso e conduzir a um destino adequado.
� o sistema também pode servir para coleta e armazenamento da água
da chuva para ser mais tarde reaproveitada para lavagem de pisos,
carros, irrigação de jardins, ou ainda dentro de casa na descarga das
bacias sanitárias.
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Considerações gerais
� A instalação de águas pluviais se destina exclusivamente ao
recolhimento e condução das águas das chuvas, não se admitindo
quaisquer interligações com outras instalações prediais. Portanto,
as águas pluviais não podem ser lançadas em redes de esgoto.
� A norma que rege essas instalações e a NBR 10844, que fixa as
exigências e os critérios necessários aos projetos de instalação de
drenagem de águas pluviais, visando garantir níveis aceitáveis de
funcionalidade, segurança, higiene, conforto, durabilidade e
economia. De acordo com a norma, as instalações de drenagem de
águas pluviais devem ser projetadas de modo a obedecer as
seguintes exigências:
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Considerações gerais
� Recolher e conduzir a vazão de projeto ate locais permitidos pelos
dispositivos legais.
� Ser estanques.
� Permitir a limpeza e desobstrução de qualquer ponto no interior da
instalação.
� Absorver os esforços provocados pelas variações térmicas a que
estão submetidas.
� Quando passivas de choques mecânicos, ser constituídas de
materiais resistentes a eles.
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Considerações gerais
� Nos componentes expostos, utilizar materiais resistentes as
intempéries
� Nos componentes em contato com outros materiais de construção,
utilizar materiais compatíveis.
� Não provocar ruídos excessivos.
� Resistir as pressões a que podem estar sujeitas.
� Ser fixadas de maneira a assegurar resistência e durabilidade.
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Considerações gerais
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Figura 01 – sistema de águas pluviais
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Partes constituintes da arquitetura
� Cobertura;
� Área de cobertura;
� Água furtada;
� Cumeeira;
� Beiral;
� Platibanda.
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Cobertura
� É a parte de uma edificação que tem por finalidade proteger as
áreas construídas contra a ação do tempo (chuva, neve, raios
solares etc.).
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Figura 02 – cobertura
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Água da cobertura
� É a área do telhado composta de uma superfície plana, que, por
sua inclinação, conduz para uma mesma direção as águas das
chuvas, que terão de ser captadas de alguma forma, como calhas,
grelhas etc.
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Figura 03 – água (telhado)
Água furtada
� É o canal entre duas águas de telhado por onde correm as águas
das chuvas.
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Figura 04 – água furtada
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Cumeeira
� É a parte mais alta do telhado, onde as águas do telhado se
encontram. Nesse ponto existe uma grande viga de madeira
chamada "terça", que serve de sustentação para os caibros do
telhado.
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Figura 05 – cumeeira
Beiral
� É o prolongamento do telhado além das paredes externas.
� Normalmente, é projetado para proteger os vãos (portas,
varandas e esquadrias) das chuvas e da insolação direta. Para
captar as águas pluviais que chegam a sua extremidade, pode-se
utilizar calhas e condutores externos ou executar uma pequena
platibanda - nesse caso, utilizar calhas e condutores embutidos
ou simplesmente deixar que a água caia e seja captada por meio
de grelhas nos pisos externos.
� Muitas vezes, o projetista pode tirar partido dessa
obrigatoriedade de escoamento das águas pluviais e criar
elementos que enriqueçam o projeto arquitetônico, unindo o útil
ao estético.
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Beiral
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Figura 06 – beiral do telhado
Platibanda
� E uma pequena parede (murada)
utilizada com a finalidade de escon-
der o telhado ou simplesmente
embutir as calhas, caso em que o
usada platibanda e impreterível,
assim como a colocação de
condutores (embutidos ou
externos) para a condução das
águas pluviais.
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Figura 07 – platibanda
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Vazão de projeto
� No detalhamento de coberturas e cortes da edificação, é necessário
o detalhamento do sistema de captação e escoamento das águas
pluviais. Por essa razão, o projetista deve posicionar e pré-
dimensionar as calhas e os condutores verticais no projeto
arquitetônico.
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Vazão de projeto
� As calhas e condutores devem suportar a vazão de projeto,
calculada a partir da intensidade de chuva adotada para a
localidade e para um certo período de retorno (número médio de
anos em que, para a mesma duração de precipitação, uma
determinada intensidade pluviométrica e igualada ou ultrapassada
apenas uma vez). A NBR 10844 fixa os períodos de retorno (T) de
acordo com a área a ser drenada:
� T = 1 ano, para obras externas onde empoçamentos possam ser
tolerados;
� T = 5 anos, para coberturas e/ou terraços;
� T = 25 anos, para coberturas e áreas onde empoçamentos ou
extravasamento não possam ser tolerados.
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Vazão de projeto
� Conhecendo-se a intensidade pluviométrica e a área de
contribuição do telhado (ver "Esquemas indicativos para cálculos
de áreas de contribuição de vazão"), a vazão de projeto pode ser
calculada pela seguinte fórmula:
� Onde: 
� Q = vazão em litros/min;
� I = intensidade pluviométrica, em mm/h;
� A = área de contribuição, em m².
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� �
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Áreas de contribuição e arquitetura dos telhados
� A área de contribuição, das coberturas e externas as edificações,
devem ser bem caracterizadas no projeto arquitetônico, por meio
de cortes do telhado e declividades nas áreas externas, de modo
que as vazões que escoam nas calhas e condutores nos coletores
horizontais sejam resultantes de um estudo de divisão de áreas.
� Esse procedimento conduzira a instalação mais econômica possível
para a drenagem da águas pluviais.
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Áreas de contribuição e arquitetura dos telhados
� Considerando que as chuvas não caem horizontalmente, a NBR
10844 fornece critérios para determinar a área de contribuição
considerando-se a arquitetura dos telhados. De acordo com a
norma, no cálculo da área de contribuição, devem-se considerar os
incrementos devidos a inclinação da cobertura e as paredes que
interceptam água de chuva que também deva ser drenada pela
cobertura, conforme as figuras a seguir.
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Esquema indicativos para cálculos de áreas de 
contribuição de vazão
a) Superfície plana horizontal
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b) Superfície inclinada
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Esquema indicativos para cálculos de áreas de 
contribuição de vazão
c) Superfície plana vertical
única:
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d) Duas superfícies planas
verticais opostas:
Esquema indicativos para cálculos de áreas de 
contribuição de vazão
e) Duas superfícies planas
verticais opostas única:
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f) Duas superfícies planas
verticais adjacentes e
perpendiculares:
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Esquema indicativos para cálculos de áreas de 
contribuição de vazão
g) Três superfícies planas
verticais adjacentes e
perpendiculares:
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h) Quatro superfícies planas
verticais, sendo uma com
maior altura:
Exemplo de dimensionamento
� Cálculo da área de contribuição de vazão (medidas do telhado).
� Solução
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� � 	 
�
2
x	b
� � 5 
1,6
2
x	10
� � 58	�²
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Calhas e Rufos
� Calhas e rufos tem grande importância nas edificações, sendo que
o objetivo das calhas é coletar as águas de chuva que caem sobre o
telhado e encaminhá-las aos condutores verticais (prumadas de
descida).
� Enquanto os rufos servem para proteger paredes expostas (rufo tipo
pingadeira) ou evitar infiltrações nas juntas entre telhado e parede
(rufo interno).
� As calhas e rufos em bom estado evitam diversos danos causados
pelas águas pluviais, como o apodrecimento dos beirais das
construções e a umidade excessiva nas paredes, que acelera o
desgaste da alvenaria e da pintura. No projeto arquitetônico,
destacam-se dois tipos de calhas: de beiral e de platibanda.
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Calhas e Rufos
� O projetista deve especificar o tipo de calha que será utilizado -
com ou sem platibanda, com ou sem beiral, com condutores
embutidos ou externos - ou se será dispensado seu uso, deixando
que as águas pluviais caiam sobre a superfície do terreno.
� Em tempos de otimização e racionalização de projeto, uma opção
é em PVC rígido, para instalar em telhados com beiral. Por ter a
superfície lisa, esse tipo de calha favorece um melhor escoamento
da água, além de evitar o deposito de sujeira em seu interior.
� Outra grande vantagem diz respeito a resistência química do PVC,
pois as calhas metálicas, quando instaladas em cidades litorâneas,
podem sofrer corrosão por elementos químicos combinados com
a água da chuva
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Calhas e Rufos
� É importante ressaltar que as calhas e condutores conectados ao
telhado devem ser mantidos limpos para evitar o extravasamento
ou o retorno das águas de chuva.
� As calhas obstruídas podem causar erosão em torno da casa, danos
nas paredes exteriores, infiltração de água na estrutura do telhado
e, algumas vezes, recalques diferenciais na fundação.
� A limpeza deve ser feita duas vezes por ano, no mínimo, no final da
estação seca e no final da estação das chuvas. Em áreas onde
existem muitas árvores a limpeza deve ser feita com maior
frequência.
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Forma da seção das calhas
� A forma da seção das calhas vai depender exclusivamente do
projeto de arquitetura e dos materiais empregados em sua
confecção. Na Figura 8, apresentam-se as seções mais usuais.
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Figura 08 – seções usuais de calhas
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Forma da seção das calhas
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Figura 09 – disposição na cobertura
Declividade das calhas
� A declividade das calhas é de extrema importância para que não
ocorra o empoçamento de águas em seu interior.
� Quando ocorrem chuvas intensas não é raro ocorrer
transbordamento de calhas em algumas edificações. Conforme a
intensidade e a duração da chuva, a água extravasada para dentro
do ambiente pode representar series prejuízos e aborrecimentos
para os seus moradores (usuários).
� Normalmente, isso acontece em virtude da ausência de declividade
ou de dimensionamento incorreto das calhas, ou da pouca
capacidade dos condutores verticais.
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Declividade das calhas
� A declividade das calhas deve ser a mínima possível e no sentido dos
condutores (tubos de queda), a fim de evitar o empoçamento de águas
quando cessada a chuva.
� A inclinação das calhas de beiral e platibanda deve ser uniforme, com
valor mínimo de 0,5%. As calhas de água furtada tem inclinação de
acordo com o projeto de arquitetura.
� Apesar de a vazão máxima de escoamento aumentar
consideravelmente quando se aumenta a declividade da calha, e
importante lembrar que o aumento dessa inclinação nem sempre é
fisicamente viável, pois acarreta grandes intervenções nos elementos
construtivos de apoio. Uma solução para o problema é o aumento da
capacidade de escoamento dos condutores verticais.
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Dimensionamento das calhas
� O dimensionamento de calhas deve ser feito por meio da fórmula de
Manning-Strickler, indicada a seguir, ou de qualquer outra fórmula
equivalente da hidráulica.
� Onde:
� Q = vazão de projeto, em L/min;
� S = área da seção molhada, em m2;
� n = coeficiente de rugosidade (ver Tabela 01);
� Rh = raio hidráulico, em m;
� i = declividade da calha, em m/m;
� K = 60 000 (coeficiente para transformar a vazão em m³/s para L/min.).
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Dimensionamento das calhas
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Tabela 01 – coeficiente de rugosidade.
Material
Coeficiente de 
rugosidade (n)
Plástico, fibrocimento; aço, metais não ferrosos 0,011
Ferro fundido, concreto alisado, alvenaria revestida 0,012
Cerâmica, concreto não alisado 0,013
Alvenaria de tijolos não revestida 0,015
Calhas semicirculares
� Uma das características que influem na capacidade de uma calha e
sua forma (normalmente retangular ou semicircular). Em função
disso, a norma fornece sua capacidade hidráulica. A NBR 10844 fixa
a capacidade, em litros por minuto, de calhas semicirculares de
acordo com o diâmetro e as declividades.
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Diâmetro interno (mm)
Declividades
0,5% 1,0% 2,0%
100 130 183 256
125 236 333 466
150 384 514 757
200 829 1167 1634
Tabela 02 – capacidade de calhas semicirculares(vazão em litros/min)
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Calhas semicirculares
� Em calhas de beiral ou platibanda, quando a saída estiver a menos
de 4 m de uma mudança de direção, a vazão de projeto deverá ser
multiplicada pelos coeficientes da Tabela 3.
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Tipo de curva
Curva a menos de 
2m de saída da 
calha
Curva entre 2m e 
4m de saída da 
calha
Canto reto 1,20 1,10
Canto
arredondado
1,10 1,05
Tabela 03 – coeficiente multiplicativos da vazão de projetos.
Figura 10 – mudança de direção de calha.
Calhas de seção retangulares
� Como as calhas não são destinadas a conduzir água de um ponto a
outro, mas sim receptáculos das águas da superfície dos telhados e
conduzindo-as imediatamente aos tubos de queda, para o
dimensionamento de calha de seção retangular, confeccionada de
chapa galvanizada (tipo mais usado nas edificações, por ser de fácil
fabricação), e perfeitamente dispensável a aplicação de fórmulas
da hidráulica.
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Calhas de seção retangulares
� Na Tabela 4, apresenta-se, de forma simplificada, a
dimensionamento de calha de seção retangular em função do
comprimento do telhado*. Entende-se como comprimento do
telhado a medida na direção do escoamento da água.
� Quando temos dois telhados contribuindo para uma mesma calha,
para cálculo de comprimento a fim de determinar a largura da
calha, somar o comprimento dos dois telhados.
� Se a calha tiver seção trapezoidal a largura encontrada será a
largura média, ou seja
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Calhas de seção retangulares
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Tabela 04 – dimensão da calha em função do 
comprimento do telhado.
Comprimento do 
telhado (m)
Largura da calha 
(m)
Até 5 0,15
5 a 10 0,20
10 a 15 0,30
15 a 20 0,40
20 a 25 0,50
25 a 30 0,60
Figura 11 – dimensão da calha.
Obs.: A projeção horizontal da telha sobre a 
calha deve situar-se a 1/3 de sua largura
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Condutores verticais
� São tubulações verticais que tem por objetivo recolher as águas
coletadas pelas calhas e transporta-las ate a parte inferior das
edificações, despejando-as livremente na superfície do terreno, ou
ate as redes coletoras, que poderão estar situadas no terreno ou
presas ao teto do subsolo (pilotis), por meio de braçadeiras, no caso
dos edifícios com esse pavimento.
� Os condutores verticais devem ser projetados, sempre que possível,
em uma só prumada. Quando houver necessidade de desvio,
devem ser usadas curvas de 90° de raio longo ou curvas de 45° e
previstas peças de inspeção.
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Condutores verticais
� Quando a edificação estiver localizada em áreas arborizadas,
dependendo da altura da cobertura, pode ocorrer o entupimento
das condutores. Nesse caso, é importante que se coloque uma tela
no bocal das calhas, evitanda, dessa maneira, a introdução de folhas
e pequenos galhos dentro das tubulações e permitindo fácil limpeza
e manutenção.
� Os materiais mais comuns na fabricação dos tubos, de maiores
aplicações, são o PVC e o ferro fundido (geralmente utilizada nas
tubulações aparentes e sujeitas a choques).
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Condutores verticais
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Figura 12 – detalhe da ligação da calha ao condutor
Dimensionamento de condutores verticais
� As condições hidráulicas de funcionamento dos condutores verticais
não são perfeitamente conhecidas, pois, normalmente, tem-se uma
mistura de ar e água escoando nesse elemento. De qualquer
maneira, os condutores deverão ser dimensionados levando em
consideração o valor da intensidade da chuva crítica, ou seja, de
pequena duração, mas de grande intensidade, e a área de
contribuição de vazão.
� Para o dimensionamento de condutores verticais, a NBR 10844
apresenta bacos específicos. Adotam-se, na pratica, diâmetros
maiores ou iguais a 75 mm, em virtude da possibilidade de entupi
mento dos condutores com folhas secas e pássaros mortos.
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Dimensionamento de condutores verticais
� De acordo com a norma, o dimensionamento dos condutores
verticais deve ser feito a partir dos seguintes dados:
� Q = vazão de projeto, em litros/min;
� H = altura da lamina de água na calha, em mm;
� L = comprimento do condutor vertical, em m.
� Para calhas com saída em aresta viva ou com funil de saída, deve-se
utilizar, respectivamente, os ábaco da Figura 13 ou Figura 14.
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Dimensionamento de condutores verticais
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Figura 13 – Ábaco para dimensionamento de condutor 
normal (NBR 10844/89)
Figura 14 – Ábaco para dimensionamento de condutor 
com funil de saída (NBR 10844/89)
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Dimensionamento de condutores verticais
� Dada a complexidade desses ábacos, e na ausência de um critério
rigoroso para o dimensionamento dos condutores verticais,
apresenta-se como sugestão para o pré-dimensionamento um
critério simplificado muito utilizado por alguns projetistas, salvo em
casos especiais, e que correlaciona a área do telhado com a seção
do condutor.
� A Tabela 5 mostra a relação entre o diâmetro do condutor e o valor
máximo da área do telhado drenada pelo tubo.
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Dimensionamento de condutores verticais
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Diâmetro (mm) Vazão (l/s)
Área máxima de 
cobertura (m²)
50 0,57 14
75 1,76 42
100 3,78 90
125 7,00 167
150 11,53 275
200 25,18 600
Tabela 05 – área máxima de cobertura para condutores verticais de 
seção circular.
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Dimensionamento de condutores verticais
� Exemplo: Calcular a quantidade de condutores necessária para o
escoamento de águas pluviais de urn telhado cuja área de
contribuição e 150m². Adotar diâmetro de 100 mm para os
condutores.
� Solução:
� n = numero de condutores por calha
� At = área de contribuição do telhado = 150 m²
� Ac = área escoada pelo condutor = 90 m²
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�$
� �
150
90
= 1,66 $&�'(#&)*+ �'&#	� − +* 2 $&�'(#&)*+
Dimensionamento de condutores verticais
� Exemplo:
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Condutores horizontais
� Os coletores horizontais tem a finalidade de recolher as águas
pluviais dos condutores verticais ou da superfície do terreno e
conduzi-las ate os locais permitidos pelos dispositivos legais.
� Quando esses coletores estiverem situados em terreno firme e não
estiverem sujeitos a choques, as tubulações comumente utilizadas
serão de PVC ou de ferro fundido, quando aparentes, em razão da
maior rigidez e maior resistência ao impacto.
� O autor do projeto de drenagem e captação de águas pluviais
devera verificar a resistência das tubulações subterrâneas quanto as
cargas externas, permanentes e eventuais a que estarão expostas, e
se necessário, projetar reforços para garantir queas tubulações não
sejam danificadas.
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Condutores horizontais
� Nas tubulações aparentes, a NBR
10844 recomenda a instalação de
inspeções sempre que houver
conexões com outra tubulação,
mudança de declividade, mudança
de direção e ainda a cada trecho de
20m nos percursos retilíneos. No
caso de as tubulações serem
enterradas, em vez de visitas de
inspeção, devem ser previstas
caixas de inspeção para esses casos:
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Figura 15 – rede coletora de águas pluviais
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Dimensionamento de condutores horizontais
� Os condutores horizontais devem ser projetados, sempre que
possível, com declividade uniforme, com valor mínima de 0,5%. De
acordo com a norma NBR 10844, a ligação entre os condutores
verticais e horizontais deve ser feita com curva de raio longo, com
inspeção ou caixa de areia, estando o condutor aparente ou
enterrado. Para o dimensionamento dos condutores horizontais de
seção circular emprega-se a fórmula de Manning-Stricler, com
altura de lamina d'água igual a 2/3 do diâmetro interno do tubo. A
Tabela 6, extraída da norma, fornece a capacidade de condutores
horizontais de seção circular para vazões em l/min em função da
declividade, do diâmetro e da rugosidade.
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Dimensionamento de condutores horizontais
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Tabela 06 – capacidade de condutores horizontais de seção circular 
(vazão em litros/min)
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Dimensionamento de condutores horizontais
� Exemplo: Dimensionar a rede coletora de águas pluviais em PVC
indicada na figura abaixo, para uma declividade de 2%, supondo
uma precipitação de 160 mm/h.
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Dimensionamento de condutores horizontais
� Solução:
� A vazão em cada trecho da rede coletora será:
� Rede A=Rede B
� Trecho 1-2
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� =
� � �
60
� = 160��
� = 80��
� =
160 � 80
60
= 213./���
/	 #	0*.	 6 & '�â�*#)& é 100��.
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Dimensionamento de condutores horizontais
� Solução (continuação):
� Trecho 2-3
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� = 160��
� = 160��
� =
160 � 160
60
= 427./���
/	 #	0*.	 6 & '�â�*#)& é 125��.
Dimensionamento de condutores horizontais
� Solução (continuação):
� Trecho 3-4
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� = 160��
� = 240��
� =
160 � 240
60
= 640./���
/	 #	0*.	 6 & '�â�*#)& é 125��.
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Dimensionamento de condutores horizontais
� Solução (continuação):
� Trecho 4-5
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� = 160��
� = 320��
� =
160 � 320
60
= 853./���
/	 #	0*.	 6 & '�â�*#)& é 150��.
Dimensionamento de condutores horizontais
� Solução (continuação):
� Observação
� Para facilitar a
organização dos cálculos,
é recomendada a
elaboração de uma
planilha de calculo. Com
a vazão calculada em
cada trecho encontra-se
o diâmetro na Tabela 6.
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Caixa coletora de águas pluviais
� É uma caixa detentora de areia e/ou inspeção, que permite a
interligação de coletores e a limpeza e desobstrução das
canalizações. Também deve ser instalada sempre que houver
mudança de direção, de diâmetro e de declividade nas redes
coletoras.
� A caixa de areia é utilizada quando ocorre a possibilidade de
arrastamento de lama e de areia para a tubulação, caso contrario,
utiliza-se a caixa de inspeção. As caixas deverão ter: seção circular
de 0,60 m de diâmetro ou quadrada de 0,60 m de lado, no mínimo,
e profundidade máxima de 1 m. As caixas de inspeção também
podem ser pré-fabricadas, de plástico.
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Caixa coletora de águas pluviais
� Em algumas edificações, como postos de serviço de lavagem e
lubrificação de veículos, bem como em garagens, as águas utilizadas
não podem escoar diretamente nas redes publicas. Nesses casos,
ha necessidade de instalar caixas separadoras do óleo, da graxa e da
lama, evitando-se o despejo nos coletores públicos, o que
certamente traria sérios problemas ambientais.
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Caixa coletora de águas pluviais
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Figura 16 – caixa de inspeção de águas pluviais.
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Figura 17 – caixa de areia
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Caixa coletora de águas pluviais
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Figura 18 – caixa separadora de óleo e graxa