Aula - Instalações Prediais Água Fria

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SISTEMAS PREDIAIS
HIDRO-SANITÁRIOS E DE 
PROTEÇÃO ATIVA CONTRA 
INCÊNDIO
INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
Profa
. 
MSc. Tatiane Madeiro
PARTES CONSTITUINTES DO SISTEMA
1
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4 5 6
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Principais Terminologias
 Água Potável: água que atende ao padrão de potabilidade - Portaria
no 36 do Ministério da Saúde;
 Água Fria: água à temperatura dada pelas condições de ambiente;
 Ramal Predial ou Ramal Externo: é a tubulação compreendida entre
a rede pública de abastecimento (distribuidor público) e a
instalação predial caracterizada pelo medidor público (hidrômetro);
 Alimentador Predial ou Ramal Interno: é a tubulação que liga a
fonte de abastecimento a um reservatório de água de uso
doméstico;
 Torneira de Bóia: válvula com bóia destinada a interromper a
entrada de água nos reservatórios e caixas de descargas quando se
atinge o nível operacional máximo previsor; e
 Reservatório Inferior: reservatório intercalado entre o alimentador
predial e a instalação elevatória, destinado a reservar água e a
funcionar como poço de sucção da instalação elevatória.
Principais Terminologias
 Reservatório Superior: reservatório ligado a tubulação de recalque,
destinado a alimentar a rede predial de distribuição;
 Instalação Elevatória: conjunto de tubulações, equipamentos e
dispositivos destinado a levar a água para o reservatório superior;
 Tubulação de Recalque: tubulação compreendida entre o orifício de
saída da bomba e o ponto de descarga no reservatório superior (de
distribuição);
 Tubulação de Sucção: tubulação compreendida entre o ponto de
tomada no reservatório inferior e o orifício de entrada da bomba;
 Barrilete: conjunto de tubulações que se origina no reservatório
superior e do qual derivam as colunas de distribuição;
 Colunas de Distribuição: tubulação derivada do barrilete e destinada a
alimentar ramais;
 Sub-Ramais: tubulação que liga ramal à peça de utilização; e
 Ramal: tubulação derivada da coluna de distribuição e destinada a 
alimentar os sub- ramais. 
Principais Terminologias
 Refluxo de Água: escoamento de água ou outros líquidos e
substâncias, proveniente de qualquer outra fonte, que não a fonte de
abastecimento prevista, para o interior da tubulação destinada a
conduzir água desta fonte;
 Aparelho Sanitário: componente destinado ao uso da água ou ao
recebimento de dejetos líquidos e sólidos (bacias sanitárias, lavatórios,
pias, lavadoras de roupa, lavadoras de prato, banheiras etc);
 Diâmetro Nominal (DN): número que serve para designar o diâmetro
de uma tubulação; e
 Dispositivo de Prevenção ao Refluxo: componente, ou disposição
construtiva, destinado a impedir o refluxo de água em uma instalação
predial de água fria.
 Tubulação de Extravasão ou Extravasor: tubulação destinada a
escoar o eventual excesso de água de reservatórios onde foi
superado o nível de transbordamento (ladrão), e
 Tubulação de Limpeza: tubulação destinada ao esvaziamento do
reservatório para permitir sua limpeza e manutenção.
Principais Terminologias
 Fonte de Abastecimento: sistema destinado a fornecer água para a
instalação predial de água fria. Pode ser a rede pública da concessionária
ou qualquer sistema particular de fornecimento de água.
 Metal Sanitário: expressão designada para peças de utilização e
outros componentes utilizados em banheiros, cozinhas e outros,
fabricados em liga de cobre. Exemplos: torneiras, registros de pressão e
gaveta, misturadores, válvulas de descarga, chuveiros e duchas;
 Registro de Fechamento: componente instalado na tubulação e
destinado a interromper a passagem da água. Deve ser utilizado
totalmente fechado ou totalmente aberto. Geralmente empregam-se registros
de gaveta ou de esfera; e
 Registro de Utilização: componente instalado na tubulação e
destinado a controlar a vazão da água utilizada. Geralmente empregam-
se registros de pressão ou válvula-globo em sub-ramais.
de Distribuição
(ascendente)
(descendente)
Quando a pressão for suficiente, mas houver
descontinuidade no abastecimento, há necessidade
de se prever um reservatório superior e a
alimentação do prédio será descendente
Quando a pressão for insuficiente para levar
água ao reservatório superior, deve-se ter dois
reservatórios: um inferior e outro superior. Do
reservatório inferior a água é encaminhada ao
superior através do uso de conjuntos moto
bomba de recalque
SEM BOMBEAMENTO COM BOMBEAMENTO
COM BOOSTER
Neste caso existe a descontinuidade do
abastecimento e a falta pressão
suficiente é suprida com a colocação do
booster.
Dispensa o uso de reservatório
superior, mas segundo Creder, sua
instalação e manutenção é cara,
sendo recomendada somente em
casos especiais para aliviar o
carregamento da estrutura, ou
quando a sua instalação está
limitada pelo código de obras.
Sistema misto - SM
O sistema de distribuição misto: é aquele no qual
existe distribuição direta e indireta ao mesmo
tempo.
R
 Vazão (Descarga Hidráulica)
 Considera-se vazão hidráulica: o volume de água a ser
transportado que atravessa uma determinada seção (tubo,
calha, etc) na unidade de tempo.
 m3/h, podendo ser expressa também em l/s.
 Em um projeto de instalações hidráulicas prediais, são
dimensionadas vários tipos de vazões a saber:
 do alimentador predial,
 do barrilete e colunas de distribuição,
 dos ramais e sub-ramais,
 do reservatório superior.
Pressão
A pressão: é o resultado de uma força aplicada a uma superfície que
lhe ofereça oposição.
Sendo:
P = pressão
F = força
A = área 
As medidas mais utilizadas em relação a pressão são:
 Kgf;
 Cm2 ;
 mca (metro de coluna d’água);
 N / m2 (Newton por metro quadrado);
 Pascal (Pa).
Podemos então afirmar que: 1kgf/cm2 = 10 mca = 100.000Pa
P = F/A
 Pressão nas canalizações de um Prédio
C
D
A
B
TÉRREO
3
2
Pressão no 
ponto D = 
Altura do 
nível da água 
no 
reservatório 
até o ponto D.
Nível da 
água no 
reservatório 
superior
Quanto maior 
for esta altura 
(h) maior será 
a pressão. 
Então podemos 
concluir que, 
nos andares 
mais baixos 
terão maior 
pressão 
comparados 
aos que estão 
situados mais 
próximos ao 
reservatório.
hD
Perda de Carga
Considera-se a perda de carga: a resistência proporcionada ao
líquido, neste caso a água, em seu trajeto.
Esses fatores determinantes para que a água possa vencer a
resistência em seu trajeto são:
 Rugosidade do conduto (tubo, calha, etc);
 Viscosidade e densidade do líquido conduzido;
 Velocidade de escoamento;
 Grau de turbulência do fluxo;
 Comprimento da tubulação (distância percorrida);
 Mudança de direção; e 
 Dimensão da tubulação (diâmetro).
Perda de Carga
A Perda de Carga é dividida em 2 partes:
• Perda de Carga Normal: é devida ao comprimento da tubulação.
•Perda de Carga Localizada: são as perdas que ocorrem nas
mudanças de direção, como por exemplo nas conexões (joelhos,
reduções e tês), ou quando a água passa por dispositivos de controle,
tipo registro.
Portanto, quanto maior for o número de conexões de um trecho de
tubulação, maior será a perda de carga nesse trecho, diminuindo a
pressão ao longo da tubulação.
Barriletes
TUBULAÇÕES:
 DIMENSÕES:
Simbologias
Conforme 
NBR 5626
Tabela 1.1. Altura recomendada para os pontos 
de utilização.
Aparelho Altura do ponto (cm) 
Válvula de descarga 110 
Vaso sanitário com caixa acoplada 20 (e 15 cm à esquerda do eixo)
Caixa de descarga 200 
Banheira 30 
Bidê 30 
Chuveiro 200 a 220 
Lavatório 60 
Máquina de lavar roupa 75 
Máquina de lavarlouça 75 
Tanque 90 
Pia de cozinha 100 
Dimensionamento dos Componentes do 
Sistema Predial de Água Fria
Estimativa das Vazões Diárias (Consumo Diário):
 Consumo diário de água é necessário que se conheça a quantidade de
pessoas (população) que ocupará a edificação.
 Para o setor residencial, cada quarto social ocupado por 2 (duas)
pessoas e cada quarto de serviço, por 1 (uma) pessoa.
 Para prédios públicos ou comerciais, (as taxas de ocupação
apresentadas na Tabela 1.1.)
 Conhecida a população do prédio, pode-se calcular o consumo diário de
água do prédio. Para isso é necessário saber o consumo específico
em função do tipo de prédio (consumo “per capita”). Caso o Código
de Obra do Município não o forneça, pode-se utilizar os dados
apresentados na Tabela 1.2.
Tabela – 1.1
Tabela – 1.2
Capacidade dos RESERVATÓRIOS
 Segundo a NBR 5626/98 a reserva total, a ser acumulada nos
reservatórios inferiores e superiores, não pode ser inferior ao
consumo diário (Cd). Então recomenda-se a referida norma para
os casos comuns a seguinte distribuição:
- reservatório inferior deve armazenar 3/5 do Cd (60%)
- reservatório superior deve armazenar 2/5 do Cd (40%)
É ainda necessário prever uma reserva nos reservatórios para
combate a incêndio. Em muitos municípios = 20% do Cd
 Entretanto, tendo em vista a intermitência do abastecimento da
rede pública é de boa norma prever reservatórios para 2dias e
meio, distribuídos da seguinte forma:
- reservatório inferior 1 dia e meio de Consumo Diário (Cd)
- reservatório superior 1 dia de Consumo Diário (Cd)
Dimensionar os reservatórios de um prédio multifamiliar de 6 
pavimentos tipo, com 4 apartamentos por andar de: sala, 
cozinha, 2 quartos, área de serviço e 1 quarto de 
empregada.
 Consumo diário “per capita” prédio de apartamentos - 200 l/dia
 População do prédio:
 Por apartamento = (2 pessoas por quarto social) x 2 + 1 pessoa QE = 5
 População Total do prédio = 5 x 4 x 6 = 120 pessoas
 Consumo Diário (Cd):
 120 x 200 = 24.000 l
 Reserva Técnica de Incêndio: (20% do consumo diário)
 0,20 x 24.000 = 4.800 l
 Volume Total de Reservação:
 24.000 + 4.800 = 28.800 l
 Dimensionamento dos Reservatórios - Segundo a NBR 5626
 Reservatório Inferior - 3/5 Cd ou 60% Cd
 3/5 x 28.800 = 17.280 l = 17,28 m3
 Reservatório Superior – 2/5 Cd ou 40% Cd
 2/5 x 28.800 = 11.520 l = 11,52 m3
 Volume total de Reservação:
 Consumo Diário (Cd) = 24000 l
 Pelo Uso Corrente é utilizado: 2 dias e meio = 2,5 x Cd
2,5 x 24000 = 60.000 l
 Reserva Técnica de Incêndio: (20% do consumo diário)
 0,20 x 24.000 = 4.800 l
 Volume Total de Reservação:
 60.000 + 4.800 = 64.800 l
 Reservatório Inferior - 3/5 Cd ou 60% de Cd
 0,60 x 64.800 = 38.880 l = 38,88 m3
 Reservatório Superior – 2/5 Cd ou 40% de Cd
 0,40 x 64.800 = 25.920 l = 25,92 m3
Dimensionamento dos Reservatórios - Segundo ao 
Uso Corrente
Dimensionamento da tubulação
 10 Passo–Dimensionamento dos SUB-RAMAIS
Através da tabela abaixo são obtido os diâmetros 
mínimos dos sub-ramais
- sub-ramais
(VASO SANITÁRIO)
(VASO SANITÁRIO)
dos aparelhos sanitários
Dimensionamento da tubulação
 2o Passo - Dimensionamento dos RAMAIS
Para se garantir a suficiência do abastecimento de água, 
deve-se determinar a vazão em cada trecho da tubulação 
corretamente.
Isso pode ser feito através de dois critérios:
 pelo consumo máximo possível; e
 pelo consumo máximo provável.
CONSUMO MÁXIMO POSSÍVEL
CONSUMO MÁXIMO PROVÁVEL
Dimensionamento dos Ramais
Critério do Consumo Máximo Provável (cont.)
 O Método da Soma dos Pesos: para o dimensionamento de ramais, colunas
de alimentação e barrilete, é baseado na probabilidade de uso simultâneo
dos aparelhos e peças.
 O método da soma dos pesos consiste nas seguintes etapas:
 1º Verificar o peso relativo de cada aparelho sanitário conforme
indicado na Tabela 1.5.
 2º Somar os pesos dos aparelhos alimentados em cada trecho de
tubulação.
 3º Calcular a vazão em cada trecho da tubulação através da equação
1.1.
Q= 0,3 √ P 
 A vazão também pode ser obtida do ábaco mostrado na Figura 1.5. 
 4º Determinar o diâmetro de cada trecho da tubulação através do
ábaco mostrado na Figura 1.5.
ou 40
ou 0,5
ou 0,5
ou 1,0
Dimensionar, através do critério do Consumo Máximo Provável, o ramal de alimentação
do banheiro da suíte de um apartamento, coluna 1, sabendo-se que o prédio tem 14
pavimentos tipo, conforme abaixo representado.
1. Verificar o peso de cada aparelho:
LAV - BI - VSCD - CH
0,3 - 0,1 - 0,3 - 0,1
2. Somar os pesos dos aparelhos alimentados pelo ramal
 P = 0,3 + 0,1 + 0,3 + 0,1 = 0,8
3. Calcular a vazão em cada trecho da tubulação através da equação Q= 0,3 √ P
Q = 0,3 √ 0,8 = 0,27 l/s
4. A partir da vazão o determinar o diâmetro da tubulação através do ábaco mostrado na
Figura 1.5 .
0,27 l/s ábaco 1.5 Diâmetro do Ramal 3/4” ou 20 mm
LAV BI VSCD
CH
RP
COL 1
Dimensionamento da Coluna
 Procedimento de cálculo de Coluna após dimensionamento dos
Sub-Ramais e Ramais:
 (1): Indica-se a coluna que está sendo dimensionada;
 (2): Indica-se o trecho que está sendo dimensionado;
 (3): Indica-se o peso de cada banheiro;
 (4): É a soma acumulada dos pesos nos diversos trechos de baixo
para cima;
 (5): Em função do somatório dos pesos em cada trecho, determina-se
a vazão correspondente de cada trecho através da equação:
Q = 0,3 √ P ou do ábaco da Figura 1.5; 
 (6): Em função do somatório dos pesos em cada trecho ou da vazão,
determina-se o diâmetro correspondente através do ábaco da Figura
1.5;
 (7): Em função da vazão e do diâmetro de cada trecho, determina-se
a velocidade correspondente;
 (8): Indica-se o comprimento de cada trecho da tubulação (dado de
projeto).
Dimensionamento da Coluna
 (9): Indica-se o comprimento equivalente das conexões em
cada trecho (obtido das Tabelas respectivas);
 (10): É a soma das (8) e (9).
Golpe de Ariete
Já existem algumas 
válvulas de 
descarga que 
possuem 
dispositivos anti-
golpe de ariete, os 
quais fazem com 
que o fechamento 
da válvula se torne 
mais suave.
 É um fenômeno que ocorre nas instalações hidráulica quando a água,
ao descer com velocidade elevada pela tubulação, é bruscamente
interrompida, ficando os equipamentos da instalação sujeitos a golpes de
grande intensidade (elevada pressão).
Perda de Carga
A Perda de Carga Total de cada trecho é obtida através da fórmula 
Abaixo:
H = J X LT
Onde:
H = Perda de Carga Total (mca)
J =Perda de Carga Unitária mca/m
LT=Comprimento Total da tubulação (também chamado
comprimento virtual – LVIRTUAL)
Sendo:
LT = LVIRTUAL = Lequi + LR
Lequi. = comprimento equivalente (devido as conexões)
LR = comprimento real (medido em planta) 
Perda de Carga comprimento equivalente em 
metro de canalização – Aço Galvanizado
Dimensionar, segundo a NBR 5626, os ramais e a coluna de alimentação de um banheiro, para 
um edifício multifamiliar com 2 pavimentos tipo, conforme e figura abaixo:
Observação: 
As tubulações dos ramais e da coluna serão de PVC.
Dimensionar as tubulações dos ramais pelo método do consumo máximo provável (NBR 
5626) 
Fórmulas: Q = 0.3   P; Lvirtual = Leq + Lr; e H = LT x J; 
Sub–ramais : T - MLR
¾” ¾”
Ramais : T - MLR
P = 0,7 + 1,0
Q = 0,3  1,7 = 0,39 l/s
Comprimentos:
Trechos AB
LR = 1+ 6+1,5 = 8,5
Lequiv = RG 25 mm = 0,3
2 J 90 25 mm = 2 x 1,5 = 3
1 TPD 25mm = 0,9
4,2
LT = 8,5 + 4,2 = 12,7
Trechos BC
LR = 2,8
Lequiv = 1J 90 20 mm = 1,2 
LT = 2,8 + 1,2 = 4
Barrilete
 Método de Hunter:
- Fixamos a perda de carga em 8% = J = 0,08.
- A Vazão Total no último pavimento – QB
QB = 0,3 P
sendo P = ao somatório dos pesos acumulados de todas as colunas no 
último pavimento
Dimensionamento da tubulação de Recalque e
Sucção
O recalque é a tubulação que vai da bomba ao reservatório superior e a tubulação de
sucção vai da válvula de pé no reservatório inferior até a bomba.
Segundo a NBR 5626 a capacidade horária mínima da bomba é de 15% do Consumo
Diário, ou seja no máximo 6,66 h/24 horas de funcionamento da bomba.
1 h - 15% Cd
X - 100% Cd
X = 100 ÷ 15 = 6,66 h/24 h
Na prática adota-se para a capacidade horária da bomba 50% do Consumo Diário, o que
obriga a bomba funcionar apenas durante 2 horas para recalcar o consumo diário.
1 h - 50% Cd
X - 100% Cd
X = 100 ÷ 50 = 2 h/24 h
Observação: Adota-se para a tubulação de sucção um diâmetro imediatamente superior ao 
da tubulação de recalque. 
D SUC > D RECAL
Dimensionar as tubulações de Recalque e Sucção para um prédio multifamiliar de 06
pavimentos com 4 apartamentos por andar com 1 sala, 2 quartos, cozinha e dependência de
empregada. Considerar vazão horária da bomba igual a 50% do consumo diário (ou seja 2
horas de funcionamento da bomba) e o consumo diário “per capita” de 200l/dia .
Uso Corrente:
Cd 24.000l
Vazão Bomba para 2 h - 24000 / 2 = 12.000 l/h = 12 m3 = 12.000 /
3600 = 3,33 l/s
Ábaco – dR = 2” e dS = 2½”
Pela NBR:
Cd 24.000l
Vazão Bomba para 6,66 h - 24.000 / 6,66 = 3.603,6 l/h = 3,61 m3 =
3.603,6 / 3600 = 1,0 l/s
Ábaco – dR = 1 ¼ ” e dS = 1 ½ ” 
Recalque e Sucção
O dimensionamento das 
tubulações de recalque e 
sucção ficam sujeitos a 
confirmação, após 
dimensionamento da 
bomba de recalque
Bomba Recalque
Potência da moto-bomba:
P= Q.Hman
75.R
 Onde: 
 P é a potência necessária para a moto-bomba (CV); 
 Q é a vazão de recalque (litros/s); 
 Hman é a altura manométrica dinâmica (m); 
 R é o rendimento da moto-bomba (adimensional) – 60%.
 O rendimento da moto-bomba é dado pela equação. 
R=Pa
Pm
Onde: 
Pa é a potência aproveitável; 
Pm é a potência nominal.
Referências Bibliográficas
CREDER, Hélio – “Instalações Hidráulicas e Sanitárias”- Editora Livros Técnicos e
Científicos S. A. 5 Edição. Rio de Janeiro, 1999.
MACINTYRE, Joseph A. – “Instalações Hidráulicas Prediais e Industriais ”- Editora Livros
Técnicos e Científicos S. A. 3 Edição. Rio de Janeiro, RJ, 2000.
 LYRA, Paulo – “Sistemas Prediais” – Departamento de Hidráulica – Universidade São
Paulo / USP – 2000.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Instalações Prediais de Água Fria.
Rio de Janeiro, 1998. Publicada como NBR 5626.