Instalações Hidrossanitárias

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 Conjunto de tubulações, equipamentos, reservatórios e 
dispositivos que abastecem aparelhos e pontos de 
utilização de água da edificação de forma a garantir 
sua qualidade no abastecimento;
 O desenvolvimento deste tipo de projeto deve ser feito 
conjuntamente aos projetos das outras disciplinas, tais 
quais arquitetura, estrutura, fundações e outros a fim 
de viabilizar a compatibilização;
 Compatibilização entre aspectos econômicos e 
requisitos técnicos.
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ABNT NBR 5626
 Exigências e recomendações relativas a projetos, 
execução e manutenção de instalação predial de 
água fria.
As instalações devem atender:
 Preservar potabilidade;
 Garantir fornecimento contínuo em quantidade 
adequada, pressão e velocidade solicitadas pelos 
equipamentos do sistema;
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 Promover economia de água e energia;
 Possibilitar manutenção fácil e econômica;
 Evitar níveis de ruídos inadequados à 
ocupação do ambiente;
 Proporcionar conforto aos usuários, prevendo 
peças de utilização adequadamente localizadas, 
de fácil operação e com vazão satisfatória.
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 Ramal predial;
 Cavalete;
 Alimentador predial;
 Reservatório inferior;
 Conjuntos elevatórios;
 Tubulações de sucção e recalque;
 Reservatório superior;
 Barrilete;
 Colunas;
 Ramais de distribuição.
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REDE PÚBLICA DE ABASTECIMENTO
 Entrada pelo ramal predial (executado pela concessionária pública 
de abastecimento);
 É a ligação entre a rede pública de abastecimento e a instalação 
predial;
 A ligação é condicionada a uma consulta prévia concessionária;
 Limitação de vazão, regime de variação de pressões, 
características da água, constância de abastecimento, etc.
SISTEMA PRIVADO
 Menos comum de ser encontrado.
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 Para o caso de edificações multifamiliares;
 Sistema anteriormente utilizado de único hidrômetro 
está em desuso;
 Economia e consciência de necessidade de 
racionalização do uso;
 Arquitetos, condomínios e concessionárias.
 Entre as vantagens, destacam-se:
 Redução do desperdício;
 Redução do efluente de esgotos;
 Economia de energia elétrica (redução do volume 
bombeado para o reservatório superior);
 Ajuda na identificação de vazamentos.
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Abastecimento direto
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 Utilizando
reservatório inferior
e superior.
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A partir da rede de abastecimento, temos três tipos de 
sistemas:
 TIPOS DE SISTEMAS
 Direto;
 Indireto;
 Misto.
Levar em conta as especificidades do local, terreno, 
condições apresentadas pela concessionária e da 
edificação.
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DISTRIBUIÇÃO DIRETA
 Feita diretamente pela rede pública de abastecimento à 
rede predial;
 Não existe reservatório domiciliar;
 Abastecimento feito de forma ascendente, diretamente 
pela rede pública.
VANTAGEM
 Baixo custo de instalação.
DESVANTAGEM
 Possibilidade de falha no abastecimento.
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DISTRIBUIÇÃO INDIRETA
 Feita com o uso de 
reservatórios(irregularidades no 
abastecimento/ variações de pressão);
 São três possibilidades de desenvolvimento 
deste tipo de sistema.
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 DISTRIBUIÇÃO INDIRETA
 SISTEMA
 INDIRETO SEM BOMBEAMENTO
 Pressão da rede pública é suficiente para alimentar o reservatório superior;
 A alimentação do sistema predial é feito através da gravidade e a partir do reservatório 
superior (altura acima de qualquer ponto de consumo);
 Utilizável em edificações de até 03 pavimentos, ou 9 m de altura até o reservatório.
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 DISTRIBUIÇÃO INDIRETA
 SISTEMA INDIRETO COM BOMBEAMENTO
 Pressão da rede pública não é suficiente para alimentar o reservatório superior;
 Utiliza-se de um reservatório inferior, com bombeamento para o reservatório elevado (recalque).
 O sistema predial é abastecido a partir do reservatório superior por gravidade para o sistema.
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 DISTRIBUIÇÃO INDIRETA
 SISTEMA
 INDIRETO HIDROPNEUMÁTICO
 Utiliza-se de reservatório inferior, a partir de onde a água é pressurizada;
 Pode ser utilizado por necessidade de pressão específica em determinados pontos da 
rede ou quando há inviabilidade de construção do reservatório superior;
 Não funciona sem fonte de energia elétrica.
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 DISTRIBUIÇÃO MISTO
 Utiliza-se de alimentação da rede da concessionária e também da 
alimentação proveniente do reservatório superior;
 Sistema mais usual, normalmente direcionando água da rede pública a 
torneiras externas e áreas de serviço, todos o pavimento térreo, 
resultando pontos com maior pressão.
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 Trata-se da tubulação encontrada entre o ramal 
predial e a primeira derivação ou válvula de 
flutuador do reservatório, quer seja este 
inferior ou superior.
 O alimentador predial pode encontrar-se 
enterrado, aparente ou embutido.
 Cuidado ao enterrá-lo por conta de 
contaminações do solo ou existência de lençóis 
freáticos.
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 Quando a pressão da água fornecida pela rede 
não é suficiente para fazê-la chegar até o 
reservatório superior, é necessário o uso de um 
sistema elevatório para fazer o recalque através 
de bombas elétricas.
 Neste caso é utilizado um reservatório inferior.
 Bombas centrífugas são as mais utilizadas nos 
sistemas prediais atualmente.
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CONJUNTO ELEVATÓRIO
O conjunto é formado por:
 02 bombas centrífugas;
 02 motores de indução;
 Tubulação de sucção e recalque;
 Registro de gaveta;
 Válvula de retenção na tubulação de sucção e na 
tubulação de recalque;
 Comando automático (automático de boia – controle 
automático de nível);
 Quadros elétricos de comando.
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SOBRE A AUTOMAÇÃO DA BOIA
 Há um automático de boia em cada reservatório, 
superior e inferior.
 A bomba será comandada pelo automático do 
reservatório superior.
 Se o nível do reservatório inferior ficar abaixo do 
suficiente para a aspiração, o automático do 
reservatório inferior desliga a bomba, mesmo que 
o reservatório superior não esteja a plena 
capacidade.
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VAZÃO DA BOMBA
 O sistema elevatório deve ter vazão mínima 
por hora igual a 15% do consumo diário.
 Esse raciocínio lava a um funcionamento diário 
do sistema de 6,66 horas por dia. 
Arredondando-se para 20%, tem-se um 
funcionamento de 5 horas por dia do sistema.
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VAZÃO DA BOMBA
Q = 0,2 * Cd ou Q = Cd/ T
 Cd: consumo diário em litros
 T: tempo de funcionamento da bomba
Unidades mais empregadas para expressar a vazão 
da bomba:
l/s; m³/s; l/h; m³/h.
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 Além de serem fechados e cobertos, protegidos 
inclusive contra a entrada de luz, contaminantes e 
poluentes.
 Deve ser projetada de forma que se tenham acesso 
possível para inspeção de manutenção e limpeza.
Devem possuir ainda:
 Limitadores de nível de água;
 Tubulação de limpeza, situada abaixo do nível mínimo;
 Extravasor dimensionado de acordo com a tubulação 
de vazão de abastecimento;
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Devem possuir ainda:
 O nível máximo de água não pode ser igual à 
altura interna do reservatório, dada a existência de 
equipamento a serem instalados nessa área;
 Em cisternas deve ser previsto ramal que 
possibilite o esvaziamento para fins de limpeza, 
quer seja através de gravidade, quer seja através de 
sistema de elevatória;
 Caso não seja possível a execução do reservatório 
superior, pode-se utilizar a instalação pneumática.
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TIPOS DE RESERVATÓRIOS
 MOLDADOS IN LOCO
 Podem ser executados em alvenaria ou concreto;
 Normalmente vinculado à estrutura da edificação;
 Divididos em duas células de reservação, com possibilidade 
de manutenção independente do fornecimento de água;
 Deve assegurar a reserva destinada a combate a incêndio;
 Executados de acordo com a NBR 6118 – projeto de 
estruturas de concreto – procedimento e impermeabilizados 
conforme a NBR 9575 – impermeabilização – seleção e 
projeto.
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TIPOS DE RESERVATÓRIOS
 MOLDADOS IN LOCO – DIMENSIONAMENTO
V = A*h
onde
 V: volume, capacidade do reservatório em m³;
 A: área do reservatório em m²;
 H: altura do reservatório em m².
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 TIPOS DE RESERVATÓRIOS
 INDUSTRIALIZADOS
 Normalmente fabricados em polietileno, 
poliéster reforçado, fibra de vidro, metal, etc.
 Capacidade até 2000 litros.
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TIPOS RESERVATÓRIOS
INDUSTRIALIZADOS
 VANTAGENS:
 Mais higiênicos;
 Mais práticos para transportes, instalação e manutenção.
 Normas ABNT para caixas d’água plásticas:
 NBR 14799 – reservatório poliolefinico para água potável;
 NBR 14800 – reservatório poliolefínico para água potável – instalações em 
obra.
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ALTURA DO RESERVATÓRIO
 A altura na qual é implantado o reservatório superior 
vai definir fatores importantes do cálculo de pressões 
dinâmicas nos pontos de utilizações;
 Assim, há uma determinada altura de melhor 
resultado para o funcionamento do sistema, 
independente de qual tipo de reservatório esteja sendo 
utilizado;
 A pressão não vai depender do volume de água 
contido no reservatório, mas da altura em que ele se 
encontra.
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LOCALIZAÇÃO DO RESERVATÓRIO
 A altura do reservatório interfere diretamente na 
pressão da água nos pontos de utilização.
 Outro aspecto importante nesse sentido é o da “Perda 
de carga” que acontece ao longo do percurso da água 
nas tubulações.
 Quanto mais perda de carga há, menor a pressão 
dinâmica obtida nos pontos de utilização.
Como resolver?
 Redução no número de conexões;
 Diminuir comprimento das tubulações.
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LOCALIZAÇÃO DO RESERVATÓRIO
 De preferência deve ser localizado próximo aos 
pontos de consumo, diminuindo a perda de carga;
 Há ainda outros aspectos a serem compatibilizados 
no desenvolvimento da proposta arquitetônica, 
tais como forma, altura, estrutura, operação, 
manutenção, ventilação, espaço físico, entre outros.
 Buscar equilibrar a “Perda de carga” e a “altura do 
reservatório”.
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 A quantidade de água reservada deve ser no mínimo 
suficiente para abastecer o uso doméstico por 24 horas com 
abastecimento contínuo e adequado quanto avazão e 
pressão, em caso de interrupção no fornecimento da rede 
pública. A esse quantitativo deve então ser acrescida a 
reserva de incêndio necessária.
 No caso de uma residência pequena, recomenda-se que a 
reserva mínima seja de 500 litros.
 Acima disso, deve-se atentar para a garantia de potabilidade 
da água durante o período em que a mesma venha a ficar 
retida e, atendimento a disposição legal ou regulamento que 
estabeleça volume máximo de reservação.
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Assim, o consumo diário pode ser calculado:
 Cd =P * q
Sendo,
 P: população que ocupará a edificação;
 q: consumo per capita em litros por dia.
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Taxa de ocupação de acordo com a natureza do 
local
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Consumo predial
diário per capita
Atentar que
recomenda-se fazer
a reservação para,
pelo menos, 02 dias
de consumo.
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 Considerando a recomendação de reservação mínima para 
02 dias de consumo, teremos:
CR = 2*Cd
Onde
 CR: capacidade total do reservatório (litros)
 Cd: consumo diário (litros/ dia)
 Para reservação domiciliar, recomenda-se destinar 60% para 
o reservatório inferior e 40% para o reservatório superior.
 Aos 40% ainda será acrescido o volume necessário à reserva 
de incêndio.
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 É o conjunto de canalizações que interligam os pontos de 
consumo ao reservatório da edificação.
 Dado que todos os pontos de uma rede provavelmente não 
funcionarão todos ao mesmo tempo, o ideal é começar 
separando em conjuntos de pontos de consumo, como 
pontos do banheiro, cozinha e afins, levando-se em conta 
que assim, as tubulações com menos pontos de consumo 
poderão ter seus diâmetros e custo reduzidos.
 Parâmetros hidráulicos do escoamento: vazão, velocidade, 
perda de carga e pressão.
 A determinação dessas variáveis é feita través de ábacos que 
facilitam os cálculos.
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PARÂMETROS HIDRÁULICOS DE 
ESCOAMENTO
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 Tubulações suspensas deverão fixadas em suportes 
específicos, para não permitirem deformação da 
tubulação. Observar ainda:
 Dilatação térmica da tubulação, dada a exposição a 
intempéries;
 Resistência mecânica, quando sujeita a cargas externas;
 Absorção de deformações, quando estiverem 
posicionadas em juntas estruturais.
 Passagem de tubulações em vigas ou lajes só com aval 
do projetista de estrutura, no entanto, em nenhuma 
situação devem passar por dentro de pilares.
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 Conjunto de tubulações que sai do reservatório 
superior e partem para as derivações como colunas 
de distribuição.
 Pode ser concentrado ou ramificado.
 Sendo concentrado, os registros de operação ficam 
localizados em uma mesma área, que pode ser 
reservada com proteção.
 O ramificado, no entanto, é mais econômico, pois 
há quantidade menor de tubulações junto ao 
reservatório, e seus registros são colocados antes 
do início das colunas de distribuição.
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Barrilete concentrado x Barrilete ramificado
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 Após derivarem do barrilete, as colunas descem verticalmente alimentam 
ramais de pavimentos, que vão alimentar sub-ramais de peças de 
utilização.
 Cada coluna possui um registro de gaveta antes do primeiro ramal.
 De preferência, válvulas de descargas devem ser alimentadas por coluna 
exclusiva, para evitar problemas às outras peças, principalmente em se 
tratando de aquecedores de água.
 A NBR 5626 recomenda a ventilação de colunas d’água que contenham 
válvulas de descarga.
 A ventilação é um recurso de precaução contra o efeito da 
retrossifonagem (contaminação), além de reduzir bolhas de ar que 
venham junto com fluxo de água da rede (reduzem a vazão) e eliminar o 
ar preso quando da falta de água na tubulação.
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 Escolha de materiais conforme a NBR 5626 que define as 
exigências de forma que sejam contempladas técnicas de 
higiene, segurança, economia e conforto dos usuários.
 Normalmente são utilizados materiais de cloreto de 
polivinila (PVC rígido – imune à corrosão), aço galvanizado 
e cobre.
 PVC
 são leves, fáceis de manusear e transportar, com grande 
durabilidade, resistente à corrosão, possuem baixo custo e 
menor perda de carga.
 Desvantagens: degrada-se quando exposto ao sol e baixa 
resistência ao calor.
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METAL
 Maior resistência mecânica, menor deformação, resistem a altas 
temperaturas (imunes a incêndios)
 Desvantagens: corrosão, alteração das características físico-
químicas do líquido transportado, maior emissão de ruídos e 
maior perda de pressão.
 Ferro galvanizado é utilizado em conexões aparentes e sistemas 
hidráulicos de incêndios.
 Cobre normalmente é utilizado em conexões de água quente. 
Permitem menores diâmetros, mas são mais caras que PVC.
 Os materiais certificados possuem marcação com o número da 
norma ABNT a que se referem.
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 Torneiras;
 Misturadores;
 Registro de gaveta – que impedem ou permitem a 
passagem de água;
 Registro de pressão – regulam também a vazão;
 Válvulas de descargas;
 Válvula de retenção – água somente em 01 sentido;
 Válvulas redutoras de pressão ou de alívio –
mantêm constante a pressão de saída na tubulação.
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REGISTROS QUE DEVEM SER PREVISTOS:
 Junto a aparelhos sujeitos a manutenção ou 
substituição, tais como hidrômetros, torneiras de 
boia, bombas, etc.
 Saídas de reservatórios, excetoextravasor;
 Colunas de distribuição;
 Ramais de grupos de aparelhos e pontos de 
consumo;
 Antes de pontos destinados a bebedouros, filtros, 
mictórios, etc.
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 Componentes destinados ao uso da água ou ao recebimento de 
dejetos líquidos e sólidos.
 Peças de utilização estão ligados aos sub-ramais e são destinados à 
utilização da água;
 Aparelhos sanitários são de fins higiênicos ou que recebem dejetos 
e/ou águas servidas.
 A eficiência do uso da água também se dá pela adequada vazão de 
cada um dos componentes acima.
 A definição e localização é definida já no projeto arquitetônico, e, 
para isso, necessita-se do conhecimento técnico relativo às peças 
disponíveis no mercado para uma compatibilização ideal com o 
projeto de estruturas e projeto de instalações.
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NORMAS VIGENTES
 NBR 6452 – aparelhos sanitários de material 
cerâmico;
 NBR 5410 – instalações elétricas de baixa tensão: 
para chuveiros e demais aparelhos elétricos que 
utilizam água.
A quantidade adequadas de aparelhos sanitários 
pode ser definida pelo código de obras do município, 
ou ainda códigos estaduais.
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 48
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 49
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 50
 Verificar compatibilidade entre tamanho do 
produto e local de instalação, forma de fixação, 
posição, bitolas dos pontos de água entre outros.
NBR 8160 – sistemas prediais de esgoto sanitário, os 
aparelhos sanitários devem:
 Impedir contaminação de água potável;
 Possibilitar acesso e manutenção adequados;
 Oferecer ao usuário conforto adequado à 
finalidade de utilização.
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RETROSSIFONAGEM
 É o refluxo de águas que deveriam seguir para o 
sistema de esgoto, no sentido contrário ao fluxo 
desejado, indo em direção ao sistema de consumo, 
em razão de pressões negativas na rede.
 Pode causar contaminação no sub-ramal, e 
consequentemente em toda a rede. Pode ocorrer 
em aparelhos que apresentam a entrada de água 
potável abaixo de seu plano de transbordamento, 
ou seja, bidê, lavatório, banheira e vaso sanitário.
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 Projeto arquitetônico detalhado é a base;
 Nele devem constar peças sanitárias e 
equipamentos com pontos de água cotados, 
notadamente pelos eixos.
ISOMÉTRICOS
 Normalmente em 1/20 ou 1/25;
 Fora as projeções das peças e as tubulações, todo o 
resto vai aparecer em linhas finas;
 Pode ou não ser cotado;
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ROTEIRO
 Desenhar a planta baixa do ambiente em 
isométrica;
 Locar os eixos dos pontos de consumo;
 Marcar os eixos em altura;
 Traçar os ramais internos unindo os pontos;
 Indicar os diâmetros correspondentes.
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Existem três tipos de pressão:
 Pressão estática (nos tubos com a água parada);
 Pressão dinâmica (com a água em movimento);
 Pressão de serviço (pressão máxima aplicável a 
um tubo, conexão, válvula,... quando em uso).
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 Medidas em Kgf/ cm² ou m.c.a.;
1 kgf/ cm² = 10 m.c.a.;
1 Kgf/cm² = equivale à pressão de uma coluna 
d’água de 10m de altura.
 No SI, a unidade de pressão é o Pa (pascal).
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 Conforme normatizado pela NBR 5626, a pressão 
estática máxima não deve exceder 40 m.c.a. em 
qualquer ponto da instalação predial de água fria.
PREJUÍZOS
 Ruídos;
 Golpe de aríete.
 Solução para edificações com mais de treze 
pavimentos: uso de válvulas redutoras de pressão.
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 58
 É a pressão estática menos as perdas de carga.
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 De acordo com a NBR 5626, em qualquer ponto do 
sistema, a pressão da água em regime de 
escoamento não deve ser inferior a 0,5 m.c.a. a fim 
de evitar pressões negativas, em especial no ponto 
de encontro entre barrilete e coluna de 
distribuição.
 No entanto, no início das colunas de água que 
alimentam chuveiros, recomenda-se que esta 
pressão seja maior que 2m.c.a. a fim de que se 
tenha o valor mínimo de 1 m.c.a no chuveiro do 
último pavimento. (não normalizada)
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 Pressões excessivas nas peças de utilização 
também tendem a aumentar 
desnecessariamente o consumo de água.
 Para que as peças tenham um funcionamento 
ideal deve-se fornecer pressão não inferior a 1 
m.c.a. excetuando-se caixas de descarga, que 
permitem até um mínimo de 0,5 m.c.a.
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 Segundo a NBR 5626, “o fechamento de 
qualquer peça de utilização não pode provocar 
sobrepressão em qualquer ponto da instalação 
que seja maior que 20 m.c.a acima da pressão 
estática nesse ponto”.
 Ou seja, a pressão de serviço não pode 
ultrapassar 60 m.c.a. dado que a pressão 
estática máxima é de 40 m.c.a.
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 Buscando-se fazer as peças funcionarem dentro 
do especificado pelos fabricantes, controla-se a 
pressão nesses pontos.
 Podem ser utilizados para aumentar ou 
diminuir a pressão da água nas canalizações, 
assim se utilizando pressurizadores ou 
válvulas redutoras de pressão.
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 Utilizado para resolver a falta de pressão de água 
do reservatório.
 Podem ser utilizados em diversos tipos de 
edificações, como residências, hotéis, hospitais, 
restaurantes, indústrias, reduzindo a necessidade 
de construção de reservatórios elevados.
 Possuem ruído no funcionamento e por isso 
devem ter sua localização detalhadamente 
estudada.
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 64
 Normalmente em edificações mais altas, por conta da altura, 
nos pavimentos mais baixos haverá grande pressão, 
podendo ser inclusive maior do que a necessária para o 
adequado funcionamento da peça de utilização.
 Caso se opte pelo uso de válvula redutora de pressão em 
lugar de reservatórios intermediários, esta poderá se 
localizar tanto a meia altura da edificação como no subsolo, 
em locais denominados de Central de redutores de pressão, 
que normalmente possuem dois equipamentos de grande 
porte.
 Em edificações que adotam a medição individualizada, 
adota-se o uso de redutores de pressão de menor porte, em 
cada pavimento, a fim de entregar a cada apartamento a 
água em sua pressão considerada adequada.
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 Solução com reservatórios intermediários
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 Solução com válvulas redutoras de pressão
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 É recomendado pela norma que a velocidade da água 
em qualquer trecho não seja superior a 3m/s, dada a 
ocorrência de ruídos acima desse valor.
 Além disso, velocidades acima desse valor propiciam a 
ocorrência do golpe de aríete.
 A velocidade obedece à seguinte fórmula:
V = 14 𝐷 onde,
 V = velocidade em m/s
 D = diâmetro nominal em m.
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 Tabela de velocidades e vazões máximas
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 “O golpe de aríete é um fenômeno que ocorre 
nas instalações hidráulicas quando a água, ao 
descer em velocidade elevada pela tubulação, é 
bruscamente interrompida. Isto provoca golpes 
de grande força (elevação de pressão) nos 
equipamentos da instalação podendo causar 
rupturas em conexões”
 Equipamentos passíveis de causar: lava-louças, 
lava-roupas, bombas hidráulicas, ...
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 Quantidade de água que passa pela tubulação em determinado 
período de tempo.
 A vazão disponível em cada ponto vai ser definida no projeto e 
deve atender às condições mínimas de conforto para o usuário.
 Em pontos de suprimentos de reservatórios, a vazão pode ser 
determinada dividindo-se a capacidade do reservatório pelo seu 
tempo de enchimento.
 Como já visto, em casos de grandes reservatórios, o tempo de 
enchimento deve ser de até 6h, dependendo do tipo da edificação.
 No caso de pequenos reservatórios, usa-se o tempo de enchimento 
como menor que 01 hora.
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 Os diâmetros de uma instalação não devem 
possuir redução no sentido contrário ao fluxo.
 Em PVC rígido, vamos encontrar :
 Linha soldáveis: DN de 20 a 110mm;
 Linha rosqueável: ½” a 6”.
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 É a perda de energia da água em movimento por conta 
do seu atrito com a tubulação. Essa energia é dissipada 
sob a forma de calor.
 Quanto mais rugoso o tubo, maior o atrito interno e 
maiores os choque entre as partículas.
 Tipos de perda de carga:
 Distribuída: quando ocasionada pelo movimento da 
água na tubulação;
 Localizada: quando ocasionada por conexões, válvulas, 
...
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 73
Quanto maior
 O comprimento do tubo...
 O atrito (diâmetros menores)...
 A quantidade de conexões...
Maior a perda de carga e menor a pressão nas 
peças de utilização.
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 A perda de carga total é a soma das perdas de 
carga nos trechos retilíneos de tubulação e das 
perdas de carga localizadas.
 De acordo com a NBR 5626, “para calcular o 
valor da perda de carga nos tubos, recomenda-
se utilizar a equação universal, obtendo-se os 
valores das rugosidades junto aos fabricantes 
dos tubos”.
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EXPRESSÕES DE FAIR WHIPPLE-HSIAO
Para tubos rugosos (aço carbono, galvanizados ou não)
 J = 20,2*106*𝑄1,88*𝑑−4,88
Para tubos lisos (plástico, cobre ou liga de cobre)
 J = 8,69*106*𝑄1,75*𝑑−4,75
sendo:
 J = perda de carga unitária, em quilopascals por metro;
 Q = vazão estimada na seção considerada, em litros por 
segundo;
 d = diâmetro interno do tubo em mm.
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sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 76
 Ábacos de Fair-Whipple-Hsiao
 Mostra de forma gráfica a correlação entre 
diâmetro, vazão, velocidade e perdas de carga 
(J).
 As perdas de carga localizadas são obtidas 
através de tabelas da própria NBR 5626, que 
informam esse parâmetro em “comprimento 
equivalente de canalização”.
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 77
Tubulações de
aço galvanizado e
ferro fundido
Fonte: CARVALHO JÚNIOR, Roberto de. Instalações prediais hidráulico-
sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 78
Tubulações de
Cobre e plástico
Fonte: CARVALHO JÚNIOR, Roberto de. Instalações prediais hidráulico-
sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 79
Perda de carga
localizada
Fonte: CARVALHO JÚNIOR, Roberto de. Instalações prediais hidráulico-
sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 80
 Inicialmente devemos calcular as perdas de carga, 
somando-as para obter a perda de cargatotal e 
então obter a pressão dinâmica:
Pd = Pe - ∆ℎ
Sendo
 Pd = pressão dinâmica;
 Pe = pressão estática
 ∆ℎ = 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
Fonte: CARVALHO JÚNIOR, Roberto de. Instalações prediais hidráulico-
sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 81
 Para dimensionar o alimentador predial deve 
ser considerado o sistema de distribuição a ser 
adotado.
 Com a distribuição direta, utilizar o mesmo 
raciocínio da canalizações de água fria 
(veremos adiante);
Fonte: CARVALHO JÚNIOR, Roberto de. Instalações prediais hidráulico-
sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 82
 Para distribuição indireta ou mista, considera-
se que o abastecimento seja contínuo.
 Assim, a vazão será o Consumo diário dividido 
pelo tempo de 24 horas.
 O tempo, para fins de cálculo, será convertido 
em segundos.
Qmin = vazão mínima, em l/s;
 Cd = consumo diário, em l;
 24 horas = 86.400 s
Fonte: CARVALHO JÚNIOR, Roberto de. Instalações prediais hidráulico-
sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 83
 Considerando-se que na prática a velocidade 
de um alimentador predial fica entre 0,6 e 1,0 
m/s.
 De posse da vazão mínima e com a velocidade 
escolhida, o diâmetro do alimentador predial 
será obtido pelo ábaco de Fair-Whipple-Hsiao, 
quer seja para tubulações de aço galvanizado 
ou de cobre e plástico.
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sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
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A vazão de dimensionamento está diretamente ligada ao tempo 
requerido para esvaziamento completo da câmara.
S = 
𝐴
4850 ∗𝑡
ℎ
 S = seção do conduto de descarga (m²);
 A = área em planta do compartimento (m²);
 t = tempo de esvaziamento (≤2h);
 h = altura inicial de água (m).
Apesar disso, deve-se evitar diâmetros menores que 32 mm por 
conta do lodo que se acumula no fundo do reservatório.
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sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 85
 Determinado a partir do dimensionamento 
encontrado para o alimentador predial ou 
tubulação de recalque.
 Deve então ser em bitola comercial 
imediatamente superior à do trecho descrito.
Fonte: CARVALHO JÚNIOR, Roberto de. Instalações prediais hidráulico-
sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 86
Cálculo do diâmetro da tubulação de recalque
Dr = 1,3 𝑄 ∗
4
𝑋
Onde: 
 Dr = diâmetro nominal da tubulação de recalque;
 Q = vazão da bomba, em m³/s;
 h = horas de funcionamento da bomba no período 
de 24 horas;
 X = h/24 horas.
Fonte: CARVALHO JÚNIOR, Roberto de. Instalações prediais hidráulico-
sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 87
 Cálculo do diâmetro da tubulação de sucção
 Determinada adotando-se uma bitola comercial 
imediatamente superior à bitola da tubulação 
de recalque.
Fonte: CARVALHO JÚNIOR, Roberto de. Instalações prediais hidráulico-
sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 88
Fonte: CARVALHO JÚNIOR, Roberto de. Instalações prediais hidráulico-
sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 04/06/2018 89
A vazão bombeada dependerá dos seguintes 
fatores:
 Características da bomba;
 Altura total da elevação;
 Potência do motor, entre outras...
Para calcular a bomba centrífuga que será 
acionada por um motor elétrico, será necessário 
conhecer a vazão e a altura manométrica.
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sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 90
 Alturas manométricas:
 De sucção;
 De recalque;
 Total.
Altura manométrica total é a energia por unidade de peso 
que o sistema solicita para transportar o fluido do 
reservatório de sucção para o reservatório de descarga, com 
uma determinada vazão.
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 91
 Altura manométrica de sucção
diferença da altura entre o centro da bomba e o nível da 
superfície livre do reservatório inferior, acrescida das 
perdas de cargas na tubulação de sucção neste trecho.
H man(suc) = H est(suc)+∆h (suc)
onde:
H man(suc) = altura manométrica de sucção, em m
H est(suc) = altura estática de sucção, em m
∆h (suc) = perdas de carga na sucção, m de água/m
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 92
 Altura manométrica de recalque
diferença da altura entre o nível de saída de água no 
reservatório superior e o nível do centro da bomba, 
acrescida das perdas de cargas na tubulação de recalque 
neste trecho.
H man(rec) = H est(rec)+∆h (rec)
onde:
H man(rec) = altura manométrica de recalque
H est(rec) = altura estática de recalque, em m
∆h (rec) = perdas de carga no recalque, m de água/m
04/06/2018
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 93
 Altura manométrica total
Soma das alturas manométricas de sucção e recalque.
H man(total) = H man(suc)+ H man(rec)
onde:
H man(total) = altura manométrica, em m
H man(suc) = altura manométrica de sucção, em m
H man(rec) = altura manométrica de recalque, em m
Com os dados de vazão necessária ao projeto e altura 
manométrica total, será definida a bomba centrífuga a 
partir das tabelas fornecidas pelos fabricantes.
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 94
 Em caso de valores diferentes nos catálogos 
pesquisados, optar por valores imediatamente 
superiores;
 Caso haja divergência nos diâmetros calculados 
pelo ábaco de Forchheimmer, deve-se fazer 
ajustes na tubulação para viabilizar o encaixe 
ou adotar o valor da tabela.
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Modelo didático de Tabela de Fabricante
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 96
 Ex 01 - Dimensionar o conjunto elevatório 
representado na figura a seguir:
Dados:
Cd: 35 m³
T: 5 horas
04/06/2018
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 97
1 ) Cálculo da vazão da bomba:
 Q=Cd/T
 Q=7 m³/h ou 0,00194m³/s ou 1,94l/s.
1 a) PELA FÓRMULA DE FORCHHEIMMER
Diâmetros de recalque (Dr) e sucção (Ds)
 Dr=1,3 𝑄*
4
𝑋, sendo X = h/24; X = 0,21
 Dr=1,3 0,00194*4 0,21
 Dr=0,038m ou 38mm, adota-se 40 mm.
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sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher,2014. 261 p. 98
1 b) PELO ÁBACO DE FORCHHEIMMER
Diâmetros de recalque (Dr) e sucção (Ds)
 Marcar o valor h=5h na horizontal;
 Marcar Q=7m³/h ou 1,94 l/s nas verticais;
No cruzamento das marcações, verificar em qual 
campo de intervalo caiu a intersecção.
 Encontra-se Dr=1 1 2” (40mm) e como a Ds será a 
bitola imediatamente superior ao recalque, 
utilizaremos 2” (50mm).
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2)Altura manométrica de sucção
 H man(suc) = H est(suc)+∆h (suc)
 H est(suc) = 2m (direto na figura)
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 ∆h suc = J (suc) * L (total)
 L (total) = L real + L equ
Sendo
 ∆h suc = comprimento total da tubulação de 
sucção;
 J (suc) = perda de carga na sucção;
 L real = comprimento real do trecho = 6,30m
 L equ = comprimentos equivalentes.
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 Tabela comprimentos equivalentes da questão
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Cálculo do comprimento total
 L total = L real + L equ
= 6,30 + 35,50
= 41,80
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Ábaco de FWH
 Q=1,94 l/s
 D=50mm
 J= 0,024 m/m
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Voltando às equações iniciais...
∆h suc = J (suc) * L (total)
= 0,024 * 41,80
= 1,00 m
e,
H man(suc) = H est(suc)+∆h (suc)
= 2,00 + 1,00
= 3,00 m
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3)Altura manométrica de recalque
 H man(rec) = H est(rec)+∆h (rec)
Altura geométrica do recalque:
H est(rec) = 12,30m
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Perdas de carga no recalque:
 ∆h rec = J (rec) * L (total)
 L (total) = L real + L equ
Sendo
 ∆h rec = comprimento total da tubulação de 
recalque;
 J (rec) = perda de carga no recalque;
 L real = comprimento real do trecho = 15,30m
 L equ = comprimentos equivalentes.
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Comprimentos equivalentes no trecho de recalque
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L (total) = L real + L equ
= 15,30 + 13,10
= 28,40m
Com a vazão Q=1,94L/s e D=40mm, encontramos no 
ábaco de Fair-Whipple Hsiao:
 J rec = 0,067 m/m
Então,
 ∆h rec = J (rec) * L (total) = 0,067 * 28,40
 ∆h rec = 1,90m
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E, mais uma vez voltando à equação inicial...
H man(rec) = H est(rec)+∆h (rec)
= 12,30 + 1,90
= 14,20 m
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4)Altura manométrica total
H man = H man(suc)+ H man(rec)
= 3,00 + 14,20
= 17,20m
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5)Determinação da bomba
A partir dos dados de altura manométrica total 
(m), vazão (m³/h) requerida e diâmetro (mm) das 
tubulações de sucção e recalque, será analisada a 
tabela de fabricantes para que seja encontrada a 
Potência do motor (CV) acoplado e a rotação 
(r.p.m.) desse motor.
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 Inicialmente deve-se definir para cada trecho os 
quatro parâmetros hidráulicos de escoamento: 
vazão, velocidade, perda de carga e pressão.
 Q (vazão): é dada em função dos consumos dos 
pontos de utilização;
 Velocidade: fixada no valor máximo de 3,00 m/s, 
visando minimizar ruídos e sobrepressões.
 Os outros dois dados (Perda de carga e diâmetro) 
serão encontrados no ábaco Fair Whipple Hsiao.
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Com os quatro parâmetros iniciais calculados, verifica-se a 
pressão dinâmica mínima nos diversos pontos de 
utilização, especialmente nos mais desfavoráveis;
Verifica-se também a pressão máxima nas referidas peças 
e na própria tubulação.
Como a instalação de água fria será dimensionada trecho 
a trecho (visando à economia), é primordial a elaboração 
de um projeto hidráulico para:
 Saber o número de peças que essa tubulação atenderá;
 Saber a vazão que cada peça demanda.
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Cada peça possui uma vazão ideal de 
funcionamento. Essa vazão está relacionada a um 
outro número convencionado denominado de 
“Peso relativo”.
Esses pesos possuem relação direta com os 
diâmetros mínimos necessários para o 
funcionamento das peças.
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 Trecho que alimenta cada peça de utilização.
 Possuem diâmetros mínimos definidos, exceto para instalações 
industriais e hospitalares, quando devem ser fornecidas pelo fabricante.
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MÉTODO DO CONSUMO MÁXIMO POSSÍVEL
 Considera a situação de todas as peças contidas em 
um mesmo ramal funcionarem simultaneamente.
 Pode acontecer essa situação em edificações que 
são de uso coletivo e que, em determinados 
horários, tem o uso dessas instalações por todo o 
público atendido na edificação (p. ex: chuveiros, 
lavatórios em escolas ou quartéis).
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MÉTODO DO CONSUMO MÁXIMO POSSÍVEL/
Métododas seções equivalentes
Rotina:
1. Como referência, partimos da tubulação de 20mm (1/2”), sendo 
todos os diâmetros referidos a partir dele, através de seções 
equivalentes;
2. Os diâmetros dos sub-ramais serão adotados como os mínimos 
da tabela;
3. Somam-se as seções equivalentes ao longo dos trechos 
considerados, obtendo-se seções equivalentes para cada trecho;
4. Encontra-se na tabela os diâmetros dos ramais.
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 Exemplo – dimensionar os ramais do banheiro a seguir:
 Por se tratar de três chuveiros e três lavatórios com possibilidade de uso 
simultâneo, optou-se por utilizar o método do consumo máximo possível, 
pelo cálculo das seções equivalentes.
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 Rotina:
 Elaborar uma tabela com os trechos descritos em uma 
primeira coluna, iniciando pelo mais distante;
 Determinar o diâmetro mínimo para cada sub-ramal através 
da tabela e, com esse número, determinar a seção 
equivalente a cada trecho na segunda coluna;
 Somar as seções equivalentes, determinando a terceira 
coluna, de seções acumuladas para cada trecho;
 Construir a quarta coluna com os diâmetros, a partir das 
seções acumuladas.
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 121
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sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 122
Trecho Seção equivalente Seção acumulada DN (mm)
F - G 1 1 20
E - F 1 2 25
D – E 1 3 32
C – D 1 4 32
B – C 1 5 32
A - B 1 6 32
MÉTODO DO MÁXIMO CONSUMO PROVÁVEL
Baseia-se na situação de que o uso simultâneo dos aparelhos de um mesmo 
ramal é pouco provável e na probabilidade do uso simultâneo diminuir com o 
aumento do número de aparelhos.
Conduz a diâmetros menores do que pelo critério anterior.
Existem diferentes métodos que poderiam ser utilizados para a determinação 
dos diâmetros das tubulações através desse critério: o método recomendado 
pela NBR 5626, e que atende ao critério do consumo máximo provável, é o 
Método da Soma dos Pesos.
Este método, de fácil aplicação para o dimensionamento de ramais e colunas 
de distribuição, é baseado na probabilidade de uso simultâneo dos aparelhos 
e peças. O método da soma dos pesos consiste nas seguintes etapas:
04/06/2018
Fonte: 
http://www.unifra.br/professores/julianepinto/aula/Unidade_2_%C3%81gua%20FriaNov
o.pdf 123
MÉTODO DO MÁXIMO CONSUMO 
PROVÁVEL
1. Verificar o peso relativo de cada aparelho 
sanitário;
2. Somar os pesos dos aparelhos alimentados em 
cada trecho de tubulação;
(No Normograma poderá ser encontrado então o diâmetro e 
a vazão, já que o gráfico leva em conta a velocidade máxima 
admitida pela norma) ou
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Fonte: 
http://www.unifra.br/professores/julianepinto/aula/Unidade_2_%C3%81gua%20FriaNov
o.pdf
MÉTODO
MÁXIMO CONSUMO
PROVÁVEL
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Fonte: CARVALHO JÚNIOR, Roberto de. Instalações prediais hidráulico-
sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p.
MÉTODO DO MÁXIMO CONSUMO PROVÁVEL
3. Calcular a vazão em cada trecho da tubulação através da Equação
Q = 0,3 * ∑𝑃, sendo
 Q: vazão estimada na seção em l/s;
 ∑𝑃: soma dos pesos relativos de todas as peças de utilização 
alimentadas pela tubulação em questão.
4. Verificar se a velocidade atende ao limite estabelecido por norma. 
As tubulações devem ser dimensionadas de modo que a 
velocidade da água, em qualquer trecho de tubulação, não atinja 
valores superiores a 3 m/s;
V = 14 𝐷 sendo v = velocidade (m/s) e D = diâmetro (m). 
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Fonte: 
http://www.unifra.br/professores/julianepinto/aula/Unidade_2_%C3%81gua%20FriaNov
o.pdf
MÉTODO DO MÁXIMO CONSUMO PROVÁVEL
5. Verificar a perda de carga: a perda de carga deve ser verificada nos tubos e também nas conexões. 
a) Nos tubos: para determinação da perda de carga em tubos, a NBR 5626/1998 estabelece que podem ser 
utilizadas as expressões de Fair-Whipple-Hsiao.
Para tubos rugosos (aço carbono, galvanizados ou não)
 J = 20,2*106*𝑄1,88*𝑑−4,88
Para tubos lisos (plástico, cobre ou liga de cobre)
 J = 8,69*106*𝑄1,75*𝑑−4,75
sendo:
J = perda de carga unitária, em quilopascals por metro;
Q = vazão estimada na seção considerada, em litros por segundo;
d = diâmetro interno do tubo em mm.
b) Nas conexões: a perda de carga nas conexões que ligam os tubos, formando as tubulações, deve ser 
expressa em termos de comprimento equivalente desses tubos, buscando-se esses dados através da tabela 
de perdas de carga localizadas.
OBS: tanto velocidade quanto perda de carga podem ser obtidos pelos ábacos de Fair-Whipple-Hsiao
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Fonte: 
http://www.unifra.br/professores/julianepinto/aula/Unidade_2_%C3%81gua%20FriaNov
o.pdf
MÉTODO DO MÁXIMO CONSUMO PROVÁVEL
6. Verificar se a pressão se situa dentro dos limites estabelecidos por norma. Em condições 
dinâmicas (com escoamento), a pressão da água nos pontos de utilização deve ser 
estabelecida de modo a garantir a vazão de projeto indicada na Tabela e o bom 
funcionamento da peça de utilização e de aparelho sanitário.
Em qualquer caso, a pressão não deve ser inferior a 10 kPa (1,0 mca), com exceção do ponto 
da caixa de descarga onde a pressão pode ser menor do que este valor, até um mínimo de 5 
kPa (0,5 mca), e do ponto da válvula de descarga para bacia sanitária onde a pressão não deve 
ser inferior a 15 kPa (1,5 mca).
Em qualquer ponto da rede predial de distribuição, a pressão da água em condições 
dinâmicas (com escoamento) não deve ser inferior a 5 kPa (0,5 mca). Em condições estáticas 
(sem escoamento), a pressão da água em qualquer ponto de utilização da rede predial de 
distribuição não deve ser superior a 400 kPa (40 mca).
A ocorrência de sobrepressões devidas a transientes hidráulicos deve ser considerada no 
dimensionamento das tubulações. Tais sobrepressões são admitidas, desde que não superem 
o valor de 200 kPa (20,0 mca).
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Fonte: 
http://www.unifra.br/professores/julianepinto/aula/Unidade_2_%C3%81gua%20FriaNov
o.pdf
 Mesmo exemplo – dimensionando por outro método (consumo máximo provável)
 Soma dos pesos:
 Lavatório: 0,3*3
 Chuveiro: 0,1*3
 Total: 1,2
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Fonte: CARVALHO JÚNIOR, Roberto de. Instalações prediais hidráulico-
sanitárias: princípios básicos para elaboração de projetos. São 
Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 129
Levar o valor 1,2 ao normograma:
 Q=0,328 l/s
 Tubos de 20mm, sendo preferível o de 25mm, 
por conta da zona de transição.
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Fonte: CARVALHO JÚNIOR, Roberto de. Instalações prediais hidráulico-
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Paulo: Blucher, 2014. 261 p. 130
 Ou
Q = 0,3 * 1,2 = 0,3 * 1,095 = 0,328.
V = 14 0,025 = 14*0,158 = 2,21 m/s.
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