INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS I AGUA FRIA

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INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS I 
1. INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA 
Apresentar as características técnicas, exigências de norma, processos de execução e metodologias de 
dimensionamento das instalações de água fria de uma edificação 
 
OBJETIVO 
As instalações de água fria devem ser projetadas e construídas de modo a: 
- Garantir o fornecimento de água de forma continua, em quantidade suficiente, com pressões e velocidades 
adequadas para que o sistema de tubulações e peças de utilização (chuveiro, torneiras, etc) funcionem 
perfeitamente; 
- Preservar rigorosamente a qualidade da água do sistema de abastecimento; 
- Promover economia de água e energia; 
- Possibilitar manutenção fácil e econômica; 
- Garantir o máximo de conforto aos usuários, incluindo a redução dos níveis de ruído nas tubulações. 
 
REFERENCIA NORMATIVA 
NBR 5626/98 - Instalação predial de água fria 
 
1.1 ABASTECIMENTO DE ÁGUA EM EDIFICAÇÕES 
Fontes de fornecimento de água 
- Rios e Lagos 
- Poços profundos 
 Exigem controle da qualidade da água para uso potável 
- Rede pública de fornecimento 
 SEMAE, SABESP, CEDAE.... 
 Ramal predial de abastecimento de água (alimentador predial): tubulação entre a Tubulação Distribuidora 
Pública e o Medidor de Consumo 
 
Medidor de consumo (Hidrômetros) 
- Obrigatórios para qualquer fonte de abastecimento 
- Obrigatórios medidores de consumo individuais em edificações coletivas (leis municipais) 
- Padrões conforme autarquias/empresas públicas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Dimensionamento conforme norma NBR 5626/98 
 
 
 
 
- Sistemas de distribuição de água 
 
Sistema Direto 
 
Sistema Indireto 
 
Sistema Misto 
 
 
Informações para definição do sistema a ser adotado podem vir através das características da rede pública de 
distribuição, obtidas na Carta ou Certidão de Diretrizes. 
 
 
 Exemplo de Carta de Diretrizes da SABESP 
 
 
 
 
 
 
 
1.2 RESERVAÇÃO DE ÁGUA 
- Reservação para no mínimo 24 horas (1 dia) de consumo de água: evitando interrupção de abastecimento da 
edificação 
- Garanta a potabilidade da água: características físicas e de manutenção 
- A norma recomenda reservação mínima de 500L para residências 
- Prever reservas de água obrigatórias: reserva de incêndio (mínima 8.000 L – São Paulo) 
- Localização do reservatório de água 
- Compartimentação do reservatório: manutenção 
- Reservatórios conjugados: 
 Reservatório Inferior (3/5 do volume total de reservação) 
 Preocupação com potabilidade da água 
 Reservatório Superior (2/5 do volume total de reservação) 
- Geometria e material componente 
 Concreto armado 
 
 
 
Pré-fabricado em concreto ou metálica 
 
 
Caixas d’água 
 
Polietileno ou Fibra de Vidro 
 
- Características básicas: 
 Torneira de Bóia e Extravasor 
 
 
- Dimensionamento do reservatório de água 
Estimativa de consumo predial diário 
Tipo de construção Consumo médio (litros/dia) 
Alojamentos provisórios 80 por pessoa 
Casas populares ou rurais 120 por pessoa 
Residências 200 a 250 por pessoa 
Apartamentos 150 a 200 por pessoa 
Hotéis (s/cozinha e s/ lavanderia) 120 por hóspede 
Escolas - internatos 150 por pessoa 
Escolas - semi internatos 100 por pessoa 
Escolas - externatos 50 por pessoa 
Quartéis 150 por pessoa 
Edifícios públicos ou comerciais 50 por pessoa 
Escritórios 50 por pessoa 
Cinemas e teatros 2 por lugar 
Templos 2 por lugar 
Restaurantes e similares 25 por refeição 
Garagens 50 por automóvel 
Lavanderias 30 por kg de roupa seca 
Mercados 5 por m² de área 
Matadouros - animais de grande porte 300 por cabeça abatida 
Matadouros - animais de pequeno porte 150 por cabeça abatida 
Postos de serviço p/ automóveis 150 por veículo 
Cavalariças 100 por cavalo 
Jardins 1,5 por m² 
Orfanato, asilo, berçário 150 por pessoa 
Ambulatório 25 por pessoa 
Creche 50 por pessoa 
Oficina de costura 50 por pessoa 
Importante: Quando não se sabe quantas pessoas vão morar na casa, devemos utilizar os dados da tabela AF 
02: 
Número de pessoas por ambiente 
Ambiente Número de pessoas 
Dormitório 2 pessoas 
Dormitório de empregado (a) 1 pessoa 
 
- Vazão do alimentador predial: Qmín = Cd / 24 (m³/h) ou Qmín = Cd / 86400 (l/s) 
sendo Cd o consumo diário em litros e 86.400 o número de segundos em 24 horas 
 
1.3 DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NA EDIFICAÇÃO 
- Através de um sistema estanque de tubulações distribuídos de forma aparente ou embutido nas paredes, 
atendendo aos pontos de consumo 
- Compatibilidade com o sistema estrutural da edificação 
- Condutos forçados 
- Exigências dos usuários de conforto, segurança e ergonomia 
- Exigências de instalações dos equipamentos atendidos 
-Recomenda-se para tubulações horizontais leve inclinação no sentido do fluxo de água para evitar formação de 
bolhas de ar 
- Para garantir a manutenção da rede, prever válvulas de controle de fluxo 
 RG – Registros Gaveta 
 Localização: Barrilete 
 Coluna de Distribuição 
 Ramal a montante do Subramal 
 
 
 
 
ALTURA RECOMENDADA DOS PONTOS DE UTILIZAÇÃO DE ÁGUA 
 
 
 
- Ventilação da Coluna 
A norma NBR 5626 diz que nos caos de instalações que contenham válvulas de descarga, a coluna de distribuição 
deverá ser ventilada, porém a bibliografia indica que seja ventilada independente de haver válvula de descarga na 
rede. 
Trata-se de um tubo vertical instalado imediatamente na saída de água fria do reservatório. Deve-se seguir as 
seguintes recomendações: 
- O tubo de ventilação deverá estar ligado à coluna, após o registro de passagem existente; 
- Ter sua extremidade superior aberta; 
- Estar acima do nível máximo d’água do reservatório; 
- Ter o diâmetro igual ou superior ao da coluna. 
Para o exemplo anterior, o diâmetro do tubo ventilador devera ser de, no mínimo 40 mm ou 1 ¼”. 
 
Por que ventilar? 
Caso não haja ventilação, podem ocorrer duas coisas: 
1- Possibilidade de contaminação de instalação devido ao fenômeno chamado retrosifonagem (pressões negativas 
na quede, que causam a entrada de germes através do sub-ramal do vaso sanitário, bidê ou banheira); 
2- Nas tubulações sempre ocorrem bolhas de ar, que normalmente acompanham o fluxo de água, causando a 
diminuição das vazões das tubulações. Se existir o tubo ventilador, essas bolhas serão expulsas, melhorando o 
desempenho final das peças de utilização. Também no caso de esvaziamento da rede por falta de água e, quando 
volta a mesma a encher, o ar fica “preso”, dificultando a passagem da água. Neste caso a ventilação permitirá a 
expulsão do ar acumulado. 
 
1.4 MATERIAIS DE TUBULAÇÕES E CONEXÕES 
No passado, era comum o uso de materiais como o cobre, aço galvanizado, ferro fundido e o PVC (policloreto de 
vinila). Entretanto, a busca por soluções mais rentáveis fez com que os investimentos nesse setor resultassem, 
nas últimas décadas, no aparecimento de novos materiais plásticos como o PEX (polietileno reticulado), o PPR 
(polipropileno random) e o CPVC (policloreto de vinila clorado). 
 
É imprescindível que o projetista preste atenção às medidas das peças. As soldáveis são fornecidas em milímetros 
e as rosqueáveis, em polegadas. Peças soldáveis e rosqueáveis não trazem a conversão de unidades. 
 
Tubos e conexões em ligas metálicas 
Prevaleceram por muitos anos como a melhor opção de material, apresentando boa resistência a pressões e 
temperaturas de água 
- Aço galvanizado 
 
 Custo elevado 
 Material pesado (difícil transporte) 
 Manutenção difícil: juntas roscáveis 
 Deterioração em contatocom altos teores de cloros e flúor 
 Cuidado com corrosão quando em contato com tubulação de cobre 
 Resistência mecânica a impactos 
- Cobre 
 
 
Empregados na condução de água fria e água quente, os tubos e conexões de cobre costumam atender aos 
requisitos desse tipo de aplicação, como elevada resistência e durabilidade e baixa rugosidade. As soldas 
utilizadas nas conexões também proporcionam estanqueidade, e o cobre, além de ser reciclável, conta com boa 
condutibilidade térmica. Para assegurar vida longa às instalações, é fundamental que as ligações sejam benfeitas. 
As tubulações devem ser revestidas com material isolante para evitar perdas excessivas de calor. 
Também é necessário deixar um espaço de pelo menos 15 cm entre as tubulações embutidas de água fria e água 
quente para evitar a troca de calor entre os dois sistemas. 
Aplicações/indicações: Os tubos e conexões de cobre são divididos em classes de acordo com sua aplicação. Para 
instalações hidráulicas prediais, são indicados os tubos de classe E. A pressão de serviço máxima na rede admitida 
pela norma brasileira é de 4 kgf/cm² ou 40 mca (metros de coluna d'água). 
Normas técnicas específicas: ABNT NBR 15.345 - Instalação Predial de Tubos e Conexões de Cobre e Ligas de 
Cobre - Procedimento. 
 Custo elevado 
 Mão de obra especializada 
 Sujeito a consideráveis dilatações 
 
Tubos e conexões plasticas 
A partir da década de 60, as tubulações de ferro foram em grande parte substituídas pelo PVC. Hoje, o policloreto 
de vinila é utilizado em larga escala no País quando o assunto é água fria. Ótimas para instalações sujeitas à baixa 
pressão, pois o PVC não suporta pressões elevadas, sendo adequado apenas para uso em edifícios baixos, 
evitando o risco de vazamentos." 
- PVC 
 
 
Tubos e conexões de PVC (policloreto de vinila) são fabricados com termoplástico produzido pela combinação de 
cloro e etileno. Trata-se de um material que pode ser rígido ou flexível, que não compromete a potabilidade da 
água e é leve e isolante. As peças podem ser soldáveis (a união se dá por meio da aplicação de adesivo no tubo e 
na conexão) ou roscáveis (utiliza tarraxa e fita veda-rosca para fazer a união). Atualmente o sistema de junta 
soldável é o mais utilizado, por ser mais fácil de realizar. A junta roscável, contudo, é mais indicada em obras nas 
quais sejam necessárias desmontagens da linha para mudanças de projeto ou manutenções. 
Aplicações/indicações: O PVC não pode ser usado em condições de exposição a temperaturas maiores que 60ºC, 
sob risco de haver degradação do material. Por isso, tubos e conexões com esse material só encontram aplicação 
em instalações de água fria. 
Normas técnicas específicas: ABNT NBR 5.648 - Sistemas Prediais de Água Fria - Tubos e Conexões de PVC. 
 Baixo Custo 
 Material leve 
 Mão de obra usual 
 Ligações através de juntas coladas 
Fácil manutenção 
Baixa resistência mecânica e a temperaturas 
 
- CPVC 
 
O CPVC (policloreto de vinila clorado) é um PVC com dose extra de cloro em sua fabricação. Por isso, é mais 
resistente à condução de líquidos sob pressão e em temperatura mais elevada. De instalação simples, sem 
necessidade de ferramentas especiais e mão de obra especializada, os tubos de CPVC têm sido bastante usados 
para conduzir água quente. A junção é feita com a solda dos tubos e conexões a frio, com adesivo. 
Aplicações/indicações: O material é resistente à corrosão provocada por substâncias químicas presentes na água, 
como cloro e flúor. Mas esse tipo de sistema deve ser utilizado em redes em que a temperatura da água não 
ultrapasse 70°C. 
Normas técnicas específicas: ABNT NBR 15.884 - Sistemas de Tubulações Plásticas para Instalações Prediais de 
Água Quente e Fria - Policloreto de Vinila Clorado (CPVC). 
 Baixo Custo 
Mão de obra usual 
 Ligações através de solda a frio 
 
- PPR 
 
 
O PPR é um produto muito utilizado na Europa, produzido com uma resina de última geração, o Polipropileno 
Copolímero Random Tipo 3. Os tubos e conexões são unidos por processo de termofusão, ou seja, se fundem 
molecularmente a 260oC, passando a constituir uma tubulação contínua, sem riscos de vazamentos, dispensando 
o uso de soldas, roscas e adesivos. 
A principal vantagem é que a união entre tubos e conexões em PP-R é promovida pela termofusão, fazendo com 
que as tubulações se comportem como uma só peça, sem o risco de desprendimento e vazamentos, como podem 
ocorrer com outros sistemas de união (cola, solda ou rosca). 
 Custo elevado 
Mão de obra especializada 
 Ligações através de solda a quente: Termofusão 
Maior resistência a pressão e temperatura 
 
- PEX (POLIETILENO RETICULADO ) 
 
 O sistema PEX é formado por um conjunto de tubos de polietileno reticulado flexível, os tubos PEX, e de 
conexões metálicas. 
Cada trecho PEX é composto por dois tubos flexíveis, semelhante a um sistema de instalação elétrica. Na 
instalação elétrica os condutores de eletricidade (fiação) partem de um quadro de distribuição de luz e força 
dentro de eletrodutos até os pontos de consumo (tomadas, pontos de luz, etc.). 
No sistema PEX o tubo flexível de polietileno reticulado, responsável por conduzir a água, é introduzido em um 
tubo de maior bitola, em polietileno de baixa densidade, que serve de guia, a semelhança do eletroduto com a 
sua fiação interna. 
A distribuição de água dentro de um ambiente é feita a partir de um distribuidor também chamado de manifold 
que pode ser comparado a um pequeno barrilete. Em uma futura manutenção é só substituir o tubo PEX do 
ponto do manifold até o ponto de consumo sem quebrar revestimentos e paredes. 
A maior vantagem do sistema PEX é garantir acessibilidade total às instalações para que em caso de eventual 
manutenção, os condutores de fluido possam ser substituídos sem que se quebre paredes. 
O sistema PEX é um material mais novo, por isso uma desvantagem é o desconhecimento deste material por 
parte dos projetistas (o dimensionamento é um pouco diferente) e dos instaladores. 
 
- VALVULAS 
As mais usuais são as válvulas de controle de fluxo, e dentre elas destacam-se: 
Registro Gaveta : fechamento rápido ou lento para grandes vazões e pressões 
Registro Pressão : fechamento lento para pequenas vazões 
Registro Esfera: fechamento rápido 
Válvula Retenção: garante o fluxo da água em apenas uma direção 
1.5 PROCESSOS DE EXECUÇÃO DAS INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 
Usualmente o processo de execução das instalações hidráulicas de água fria prevê: 
- Tubulações enterradas 
 Embutidas em contrapiso 
 Embutidas em terra – envelopamento em areia 
- Tubulações aéreas 
 Fixação com braçadeiras ou pendurais entre 50cm a 3,00m 
- Tubulações embutidas em alvenaria 
 Rasga-se a alvenaria 
 Posiciona-se a tubulação já montada 
 Teste de estanqueidade 
 Chumbamento da tubulação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.6 DIMENSIONAMENTO DAS INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 
- Traçado da tubulação 
De acordo com o gabarito de pontos hidráulicos e especificação dos equipamentos, prever a tubulação 
composta por Coluna de Distribuição, Ramais e Sub-ramais que atendem aos pontos de consumo, 
percorrendo a menor distância possível e utilizando a menor quantidade possível de conexões. 
Considerar as conexões comerciais para ligação das tubulações. 
 
- Demanda Provável 
Método dos Pesos Relativos 
 - Unidades de Descarga (Pesos Relativos) 
 Válido para instalações destinadas a usos normais e dotado de aparelhos sanitários e peças de 
utilização usuais, ou seja, não é válido para usos intensivos, como em cinemas, escolas, estádios, 
etc...., bem como para peças com consumo específico de água. 
Q = 0,3 √∑Pesos 
Q : vazão estimada no trecho, em l/s 
∑Pesos : é a somatória de pesos no trecho (adimensional)- Determinação de vazões conforme norma NBR 5626/98 
 
 
- Dimensionamento através de ábacos 
 
Ábaco Luneta 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ábaco Convencional 
 
 
 
 
1.7 VERIFICAÇÃO DAS PRESSÕES EM INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 
- Cálculo da Perda de Carga 
Tubos: depende da Vazão, Comprimento da tubulação, Diâmetro Interno e Rugosidade da 
Superfície Interna 
 
 
EQUAÇÃO UNIVERSAL (Fórmula de Darcy-Weisbach) 
 
 f : perda de carga unitária ou coeficiente de atrito, dependendo da 
rugosidade interna do encanamento e do número de Reynolds 
 
 
 
 
FÓRMULA DE FAIR-WHIPPLE-HSIAO 
 
 
 
Onde: J é a perda de carga unitária em KPa/m 
 Q é a vazão em l/s 
D é o diâmetro interno do tubo em mm 
 
 
 
 
 
 
ÁBACO DE FAIR-WHIPPLE-HSIAO 
 
ÁBACO DE FAIR-WHIPPLE-HSIAO 
 
 
 
 
Conexões: transformar as conexões em comprimentos equivalentes de tubo reto 
 Depende do material da tubulação 
 
- Determinação dos comprimentos equivalentes conforme norma NBR 5626/98 
 
 
- Determinação dos comprimentos equivalentes conforme norma NBR 5626/98 
 
Válvulas: calcular a perda de carga de forma individual 
 
 
 
REGISTROS: 
 
 
 
 
HIDRÔMETROS: 
 
 
- Velocidade 
Em qualquer trecho,: Vmax = 3,0 m/s 
Limitada também pelo barulho que pode causar 
 
 
 
 
 
- Determinação dos comprimentos equivalentes através de tabelas usuais 
 
 
 
 
- Diâmetros internos de tubulações comerciais 
 
 
 
- Determinação dos comprimentos equivalentes através de tabelas usuais 
 
 
 
 
- Verificação da pressão dinâmica conforme norma NBR 5626/98 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Verificação da pressão dinâmica conforme norma NBR 5626/98