Aula 6 Dimensionamento das tubulações

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INSTALAÇÕES PREDIAIS DE 
ÁGUA FRIA
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL
DIMENSIONAMENTO DAS TUBULAÇÕES
Professora: Tahyara Barbalho Fontoura
DIMENSIONAMENTO DAS TUBULAÇÕES
CI514 – INSTALAÇÕES PREDIAIS
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• Dimensionamento do Ramal Predial e Hidrômetro
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• Ordem de dimensionamento
Sub-Ramais Ramais Colunas de distribuição Barrilete
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DIÂMETRO DOS SUB-RAMAIS
PEÇAS DE UTILIZAÇÃO
Diâmetro
(pol.)
Diâmetro 
(mm)
Aquecedor de alta pressão ½ 15
Aquecedor de baixa pressão ¾ 20
Bacia sanitária com cx de descarga ½ 15
Bacia sanitária com válvula de 1 ¼” 1 ¼ 32
Bacia sanitária com válvula de 1 ½” 1 ½ 40
Banheira ¾ 20
Bebedouro ½ 15
Bidê/Ducha ½ 15
Chuveiro ¾ 20
Filtro de pressão ½ 15
Lavatório ½ 15
Máquina de lavar pratos ¾ 20
Máquina de lavar roupas ¾ 20
Mictório de descarga contínua por metro ½ 15
Pia de cozinha ¾ 20
Tanque lavar roupa ¾ 20
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• Ramais
Existem duas formas de dimensionamento dos
ramais:
Admitindo que há consumo simultâneo máximo
possível de todos os aparelhos.
Considerando o consumo simultâneo máximo
provável dos aparelhos.
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• Consumo Simultâneo Máximo Possível
Admitir que os diversos aparelhos servidos pelo ramal sejam utilizados
simultaneamente. Esta hipótese ocorre, em geral em instalações de
estabelecimentos onde há horário rigoroso para a utilização da água
(fábricas, colégios, quartéis, etc.), principalmente de chuveiros e
lavatórios.
Para esse dimensionamento, toma-se como base ou unidade o tubo de
15mm (1/2”) ao qual se refere os diâmetros dos demais trechos, de tal
modo que a seção do ramal em cada trecho seja equivalente, sob o
ponto de vista de escoamento hidráulico, à soma das seções dos sub-
ramais por ele alimentados. A tabela abaixo, fornece o número de
encanamentos de 15mm(1/2”) que seriam necessários para permitir a
mesma descarga:
SEÇÔES EQUIVALENTES
DIÂMETRO DOS CANOS EM POL(“) ½” ¾” 1” 1 1/4” 1 1/2” 2” 2 1/2” 3” 4”
NÚMERO DE CANOS DE ½”-COM A
MESMA CAPACIDADE
1 2,9 6,2 10,9 17,4 37,8 65,5 110,5 189
EXEMPLO – CONSUMO 
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Queremos dimensionar um encanamento (ramal) que alimenta as
seguintes peças, imaginando que são de uso simultâneo, em um
colégio : 05 chuveiros e 05 lavatórios.
½” ½” ½” ½”½”
CHUVEIROS
1,0 1,0 1,0
¾” ¾” ¾” ¾”¾”
O 19,5 A 16,6 B 13,7 C 10,8 D 7,9 E 5,0 F 4 G 3 H 2 I 1 J 
2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 1,0 1,0
RAMAL
LAVATÓRIOS
TRECHOS EQUIVALÊNCIA DIÂMETRO (“)
JI 1 ½
IH 2 ¾
HG 3 ¾
GF 4 1
FE 5 1
ED 7,9 1 ¼
DC 10,8 1 ¼
CB 13,7 1 ½
BA 16,6 1 ½
AO 19,5 2
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• Consumo Simultâneo Máximo Provável
Por razões de economia, é usual estabelecer como provável uma
demanda simultânea de água menor do que a máxima possível. Essa
demanda simultânea pode ser estimada tanto pela aplicação da teoria
das probabilidades, como a partir da experiência acumulada na
observação de instalações similares.
- 1º Processo: Cálculo dos ramais e colunas de alimentação segundo
NBR-5626:
Baseia-se no fato de ser pouco provável o funcionamento simultâneo
dos aparelhos de um mesmo ambiente.
A NBR-5626 adota como metodologia de dimensionamento, o cálculo
através da vazão máxima provável, onde são considerados os pesos das
peças de utilização mostrados na próxima tabela, onde:
Q = 0,30  P (L/s)
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DIMENSIONAMENTO
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• Observações
• O peso é função apenas de demanda. Não se leva em
consideração os tempos e os intervalos de
funcionamento dos aparelhos ao estabelecê-lo;
• Pelo processo da NBR-5626, nunca se somam vazões
(l/s), mas sim, apenas os pesos, para todos os trechos da
rede de distribuição. Somente depois de determinado o
peso correspondente a um determinado trecho é que se
passa ao cálculo da vazão correspondente.
EXEMPLO – CONSUMO MÁXIMO PROVÁVEL
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APLICAÇÃO 01: Queremos dimensionar um encanamento (ramal)
que alimenta um BWC de uma fábrica, com as seguintes peças: 01
vaso sanitário, 01 lavatório, 01 bidê, 01 banheira e 01 chuveiro.
- Vaso sanitário (com válvula) 32,00
- Lavatório 0,50
- Bidê 0,10
- Banheira 1,00
- Chuveiro 0,50
∑P = 34,10
Entrando com esses dados no ábaco, temos que: Q = 1,75 l/s, o
que corresponde à tubulação de 32mm ou 1 ¼ “.
CONSUMO MÁXIMO PROVÁVEL
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- 2º Processo: Baseado no cálculo da probabilidades:
A determinação da
porcentagem de utilização dos
aparelhos é feita por cálculo
matemático de probabilidade,
que estabelecem uma fórmula
aproximada de porcentagem do
número de aparelhos que se
deve considerar funcionando
simultaneamente, em função
do número total dos que o
ramal serve.
Tabela de % do Uso Simultâneo dos Aparelhos Sanitários (Mechanical
and eletrical equipament for building, de Gay e Fawcet)
PROBABILIDADE DE USO SIMULTÂNEO DOS APARELHOS SANITÁRIOS 
SOB CONDIÇÕES NORMAIS
NO DE APARELHOS
FATOR DE USO
APARELHOS 
COMUNS (%)
APARELHOS COM 
VÁLVULAS(%)
2 100 100
3 80 65
4 68 50
5 62 42
6 58 38
7 56 35
8 53 31
9 51 29
10 50 27
20 42 16
EXEMPLO – CONSUMO MÁXIMO PROVÁVEL
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APLICAÇÃO 02: Dimensionar a coluna que vai alimentar 20 BWC,
sendo consideradas as mesma peças anteriores: vaso sanitário
1,7l/s e banheira 0,30l/s, a vazão total será:
Solução: 
- Pelo consumo máximo provável, temos: 
Soma dos pesos dos aparelhos: Banheira : 1,00
Vaso sanitário: 32,00
∑P = 33,00
Como são 20 BWC, temos: 20 x ∑P = 20 x 33 = 660.
Calculando o valor de Q , temos: Q = 0,30 √ 660 = 7,71l/s
→ D = 2 ½”
EXEMPLO – CONSUMO MÁXIMO PROVÁVEL
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APLICAÇÃO 03: Dimensionar a coluna que vai alimentar 20 BWC,
considerando as seguintes peças sanitárias: vaso sanitário 1,7l/s e
banheira 0,30l/s, a vazão total será:
Solução:
- 1,70(Q) x 20 x 0,16 (% de uso simultâneo)= 5,44l/s
- 0,30(Q) x 20 x 0,42 (% de uso simultâneo) = 2,52l/s
A vazão total é de 7,96l/s, que corresponde ao diâmetro de 2 ½”.
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Observação 
•Verificação do ponto mais desfavorável
•Pressão 
•Velocidade 
•Perda de carga 
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COLUNAS 
As colunas são dimensionadas trecho por trecho, para isso,
será útil dispormos do esquema vertical da instalação, com
peças que serão atendidas em cada coluna. O métodos
utilizado é o da NBR-5626/98 - ABNT de consumo máximo
provável.
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DIMENSIONAMENTO
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Planilha fornecida pela norma – NBR5626
R
O
TI
N
A
 D
E 
D
IM
EN
SI
O
N
A
M
EN
TO
 –
N
B
R
 5
6
2
6
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EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
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Dimensionar, segundo a
NBR-5626/98 a coluna 01
da figura ao lado. Dados:
LrBC = 15m.
EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
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1.Determinação dos trechos 
2.Soma dos pesos 
3.Cálculo da vazão 
Q = 0,30  P 
4.Determinação do diâmetro 
5.Determinação da Velocidade V=4 x 103 x 𝑄 x 𝜋-1 x 𝐷-², 𝑠𝑒𝑛𝑑𝑜
𝑄 𝑒𝑚 𝑙/𝑠, 𝐷 𝑒𝑚𝑚𝑚 e V em m/s.
6.Perda de carga unitária J=8,69.106𝑄1,75𝐷-4,75,sendo Q em 
l/s,D em mm e J em kPa/m 
7.Diferença de cota 
EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
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8.Comprimentos – reais e equivalentes 
B-C:
Real: 15m Equivalente: 2 tê passagem direta + 2 Joelhos 90º + 1 RG= 
7,6*2+2*3,4+0,80= 22,8 
Demais trechos: 
Real: 3,15m Equivalente: 1 Tê de passagem lateral = 7,6 (50mm), 7,3 
(40mm) e 4,6 (32mm) 
9.Perdas de carga totais 
10.Pressão disponível e pressão residual 
Pressão disponível = diferença de cota + pressão residual 
Pressão residual = pressão disponível – perda de carga total
11.Pressões necessárias para funcionamento 
EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
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EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
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EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
TABELA 07- PRESSÕES ESTÁTICAS E DINÂMICAS NAS PEÇAS DE 
UTILIZAÇÃO
Pontos de utilização Pressão dinâmica
Mín. Máx.
Aquecedor elétrico de alta pressão 0,50 40,00
Aquecedor elétrico de baixa pressão 0,50 4,00
Aquecedor a gás de alta pressão 1,00 40,00
Aquecedor a gás de baixa pressão 1,00 5,00
Bebedouro 2,00 40,00
Chuveiro elétrico de ½” – 15mm 2,00 40,00
Chuveiro elétrico de ¾” – 20mm 1,00 40,00
Torneira 0,50 40,0
Torneira de bóia para cx descarga – 15mm 1,50 40,00
Torneira de bóia para cx descarga – 20mm 0,50 40,00
Torneira de bóia para reservatórios 0,50 40,00
Válvula de descarga de alta pressão – 1 ¼” 2,00 6,00
Válvula de descarga de baixa pressão – 1 ½” 1,20 4,00
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TRECHO
SOMA 
DOS 
PESOS
VAZÃO 
ESTIMADA 
(l/s)
DIÂMETRO 
(mm)
VELOCIDADE 
(m/s)
PERDA DE 
CARGA 
UNITÁRIA 
(m/m)
DIFERENÇA 
DE COTA 
(m)
PRESSÃO 
DISPONÍVE
L (m)
COMPRIMENTO (m) PERDA DE CARGA (m) PRESSÃO 
RESIDUAL 
(m)
PRESSÃO 
REQUERIDA 
(m)REAL EQUIVALENTE TUBULAÇÃO
CONEXÕE
S
TOTAL
BC 384 5,88 50 2,99 0,16 3,8 3,80 15 22,8 2,462 3,742 6,204 -2,40 2
CD 352 5,63 50 2,87 0,15 3,15 0,75 3,15 7,6 0,479 1,156 1,635 -0,89 2
DE 320 5,37 50 2,73 0,14 3,15 2,26 3,15 7,6 0,441 1,063 1,504 0,76 2
EF 288 5,09 50 2,59 0,13 3,15 3,91 3,15 7,6 0,402 0,970 1,372 2,54 2
FG 256 4,80 50 2,44 0,12 3,15 5,69 3,15 7,6 0,363 0,875 1,237 4,45 2
GH 224 4,49 50 2,29 0,10 3,15 7,60 3,15 7,6 0,323 0,778 1,101 6,50 2
HI 192 4,16 50 2,12 0,09 3,15 9,65 3,15 7,6 0,282 0,680 0,962 8,69 2
IJ 160 3,79 50 1,93 0,08 3,15 11,84 3,15 7,6 0,240 0,580 0,820 11,02 2
JK 128 3,39 50 1,73 0,06 3,15 14,17 3,15 7,6 0,198 0,477 0,675 13,49 2
KL 96 2,94 40 2,34 0,14 3,15 16,64 3,15 7,3 0,444 1,028 1,472 15,17 2
LM 64 2,40 40 1,91 0,10 3,15 18,32 3,15 7,3 0,311 0,721 1,032 17,29 2
MN 32 1,70 32 2,11 0,16 3,15 20,44 3,15 4,6 0,490 0,715 1,205 19,23 2
EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
BARRILETE
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O Barrilete é a solução adotada para limitar as ligações ao
reservatório. O traçado barrilete depende exclusivamente da
localização das colunas de distribuição. Estas por sua vez,
devem ser localizadas de comum acordo com a equipe envolvida
no projeto global do edifício (arquiteto, engenheiro do cálculo
estrutural, etc.). São duas as opções no projeto do barrilete:
• Utilizar o sistema unificado ou central; 
• Utilizar o sistema ramificado. 
BARRILETE
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BARRILETE
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Método de Hunter
Fixamos a perda de carga em 8% = J = 0,08
Vazão Total no último pavimento – QB
Q = 0,30  P
sendo  P = somatório dos pesos acumulados de todas as
colunas no último pavimento.
Então entramos no ábaco de Fair-Whipple-Hsiao, determina-
se o diâmetro do barrilete.
BARRILETE
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EXERCÍCIO BARRILETE
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Com base na figura ao lado,
dimensionar o barrilete pelo método
de Hunter e pelo método das
seções equivalente.
Dados: Coluna 01= 4l/s , 
Coluna 02= 3,5l/s, 
Coluna 03= 3,4l/s e 
Coluna 04= 3,0L/s
EXERCÍCIO BARRILETE
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Solução (Método de Hunter):
Consideremos o barrilete A-B atendendo as colunas 1 e 2 e o barrilete
CD atendendo 3 e 4:
A vazão em A-B = 7,5 l/s e a vazão em C – D = 6,4l/s.
Com Q = 7,5l/s e J=8% =0,08 no Ábaco de Fair Whipple Hsiao, D= 3”
Com Q = 6,4l/s e J=8% =0,08 no Ábaco de Fair Whipple Hsiao, D= 2
1/2”
BARRILETE
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BARRILETE
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Solução (Método das seções equivalentes):
Barrilete A-B: atende as colunas 1 e 2, que são de 2 1/2” e 2”;
então pelas seções equivalentes, temos:
Para 2 ½” – 65,5
Para 2” - 37,8
103,3 → D = 3”
Barrilete C-D: atende as colunas 3 e 4, que são de 2” e de 1 ½”;
então, pelas seções equivalentes (tabela 06), temos:
Para 2” - 37,8
Para 1 ½” - 17,4
55,2 → D = 2 ½”
SEÇÔES EQUIVALENTES
DIÂMETRO DOS CANOS EM POL(“) ½” ¾” 1” 1 1/4” 1 1/2” 2” 2 1/2” 3” 4”
NÚMERO DE CANOS DE ½”-COM A
MESMA CAPACIDADE
1 2,9 6,2 10,9 17,4 37,8 65,5 110,5 189
FIM
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OBRIGADA!