Instalações Hidráulicas Prediais - Águas Pluviais (Dimensionamento)

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► INTRODUÇÃO 
É fato conhecido que a água da chuva é um dos elementos mais danosos para a durabilidade 
e boa aparência das construções, cabendo ao instalador projetar o escoamento das mesmas, de modo 
a se realizar pelo mais curto trajeto e no menor tempo possível. 
O projeto de esgotamento das águas pluviais deve obedecer às prescrições da NBR 10844. 
Essa norma fixa exigências e critérios necessários aos projetos das instalações de drenagem de águas 
pluviais, visando a garantir níveis aceitáveis de funcionalidade, segurança, higiene, conforto, 
durabilidade e economia. Aplica-se a drenagem de águas pluviais em coberturas e demais áreas 
associadas ao edifício, tais como terraços, pátios, quintais e similares. Esta Norma não se aplica a 
casos onde as vazões de projeto e as características da área exijam a utilização de bocas de lobo e 
galerias, ela compreende apenas tubulação básica. 
Na Unidade de Aprendizagem 1 vocês aprenderam a parte teórica do conteúdo: conceitos 
básicos, materiais utilizados e recomendações da norma. A Unidade 2 será sobre o dimensionamento 
da instalação, que é a parte prática do conteúdo e que envolve cálculos. 
► TÓPICO 1 – DIMENSIONAMENTO 
Neste dimensionamento, consideraremos que as águas de telhados, terraços, áreas e terrenos 
são conduzidas por escoamento natural para o coletor da via pública. As águas serão conduzidas 
apenas por gravidade. A Figura 1 mostra como se executa, em muitos casos, o esgotamento da água 
pluvial em uma residência. 
 
 
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Figura 1 – Escoamento Água Pluvial 
 Fonte: CARVALHO JUNIOR (2013) 
As calhas representam a primeira etapa no dimensionamento das instalações prediais de 
águas pluviais, pois são elas que recebem as águas dos telhados, conduzindo-as imediatamente aos 
condutores verticais. A declividade das calhas é de extrema importância para que não ocorra o 
empoçamento de águas em seu interior. 
A declividade das calhas deve ser a mínima possível e no sentido dos condutores (tubos de 
queda). A NBR determina uma inclinação mínima de 0,5% para calhas de beiral e platibanda. A 
ausência de declividade ou o dimensionamento incorreto das calhas ou da pouca capacidade dos 
condutores verticais causa transbordamento das calhas. 
As calhas e os condutores devem suportar a vazão de projeto, calculada a partir da 
intensidade da chuva adotada para a localidade e para um certo período de retorno (número médio de 
anos em que, para a mesma duração de precipitação, uma determinada intensidade pluviométrica é 
igualada ou ultrapassada apenas uma vez). A NBR 10844 fixa os períodos de retorno (T) de acordo 
com a área a ser drenada: 
T = 1 ano para áreas pavimentadas onde empoçamentos possam ser tolerados; 
T = 5 anos para coberturas e/ou terraços; 
T = 25 anos, para coberturas e áreas onde empoçamentos ou extravasamentos não possam 
ser tolerados. 
A vazão de projeto é calculada pela seguinte equação: 
𝑄 = 𝐼 . 𝐴 
Onde: Q: vazão de projeto (L/h) 
I: Intensidade pluviométrica (mm/h) 
A: Área de Contribuição (m²) 
Área de contribuição é a área da construção que recebe água da chuva e de lavagem de piso, 
podendo ser telhados, terraços, paredes expostas ao tempo e etc. A área que captar a água e escoar 
para a calha, é a área que precisa ser contabilizada. No cálculo da área, devem-se considerar os 
incrementos devidos à inclinação da cobertura e às paredes que interceptam água da chuva que 
também será drenada pela cobertura (Figura 2). 
 
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Figura 2 – Área contribuição 
 Fonte: REIS (2007) 
 
Considerando que as chuvas não caem horizontalmente, a NBR fornece critérios para 
determinar a área de contribuição em função da arquitetura dos telhados. Na Figura 3 estão os mais 
comuns, para mais esquemas de cálculos de áreas em outras formas, consultar a NBR 10844. 
 
Figura 3 – Esquemas indicativos para cálculos de áreas de contribuição de vazão 
 Fonte: CARVALHO JUNIOR (2013) 
A intensidade pluviométrica é fixada com base em dados pluviométricos locais. Deve ser 
determinada a partir da fixação da duração da precipitação (t = 5 min, segundo a NBR) e do período 
de retorno (T). Para construções de até 100m² (projeção horizontal), pode-se adotar i = 150mm/h. 
Os dados de precipitação são obtidos nas bibliografias especializadas. CARVALHO 
JUNIOR (2013) disponibiliza dados de intensidade pluviométrica para 98 cidades do Brasil. Os dados 
apresentados foram obtidos no trabalho “Chuvas Intensas no Brasil”, de Otto Pfafstetter. Para as 
cidades não mencionadas, recomenda-se procurar correlação com dados dos postos mais próximos 
 
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que tenham condições meteorológicas semelhantes às da cidade em questão. Como a cidade de 
Quirinópolis – GO não está na lista, deixo abaixo os valores para a cidade de Goiânia – GO. 
 
Tabela 1 – Valores de intensidade pluviométrica para Goiânia - GO 
 Fonte: Autor 
1.1 DIMENSIONAMENTO DE CALHAS 
Segundo a NBR 10844, o dimensionamento das calhas deve ser feito através da fórmula de 
Manning-Strickler, indicada a seguir: 
 
Onde: Q: vazão da calha (L/min) 
S: Área da seção molhada (m²) 
n: coeficiente de rugosidade (tabela) 
Rh: raio hidráulico (m) 
i: declividade da calha (m/m) 
K: 60.000 
𝑅ℎ = 
𝑆
𝑃
 -> O raio hidráulico é obtido dividindo-se a área molhada pelo perímetro 
molhado da calha. 
Em calhas de beiral ou platibanda, quando a saída estiver a menos de 4m de uma mudança 
de direção, a vazão de projeto deve ser multiplicada pelos coeficientes da tabela abaixo. 
 
Tabela 2 – Coeficientes multiplicativos da vazão de projeto, segundo a NBR 
 Fonte: Autor 
A norma indica os coeficientes de rugosidade dos materiais normalmente utilizados na 
confecção de calhas: 
 
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Figura 4 – Coeficiente de Rugosidade 
 Fonte: NBR 10844 
 A NBR fornece ainda as capacidades de calhas semicirculares, usando coeficiente de 
rugosidade n = 0,011 para alguns valores de declividade. Os valores foram calculados utilizando a 
fórmula de Manning-Strickler, com lâmina de água igual à metade do diâmetro interno. 
 
Figura 5 – Capacidades de calhas sermicirculares (Vazão em L/min) 
 Fonte: NBR 10844 
O dimensionamento das calhas será uma verificação: determinar se a vazão da calha é maior 
do que a vazão de projeto (calculada pela precipitação da chuva). Para isso é feito um pré-
dimensionamento. Estipula-se uma medida para a calha, de acordo com dimensões padrão e faz-se a 
verificação. Caso seja necessário, aumenta o tamanho da calha até que ela consiga ser maior do que 
a vazão de projeto necessária. 
EXEMPLO: Verifique se uma calha feita de aço galvanizado de 10x5cm (desconsiderando o bordo 
livre) é capaz de escoar a água precipitada sobre uma cobertura com área de contribuição de 50m², 
localizada em Goiânia. 
 
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1º) Vazão de Projeto: considerando um período de retorno de 5 anos 
𝑄 = 𝐼 . 𝐴 
𝑄 = 178 . 50 
𝑄 = 8900 (
𝐿
ℎ
) = 148,33 𝐿/𝑚𝑖𝑛 
2º) Vazão da Calha: 5cm é altura da lâmina d’água, desconsiderar bordo livre. Adotando inclinação 
mínima. 
 𝑄 = 60000 .
𝑆
𝑛
 . 𝑅ℎ2/3. 𝑖1/2 
𝑆 = 0,05 . 0,1 = 0,005𝑚2(á𝑟𝑒𝑎 𝑚𝑜𝑙ℎ𝑎𝑑𝑎) 
𝑃 = 0,05 + 0,05 + 0,1 = 0,20𝑚 (𝑝𝑒𝑟í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑚𝑜𝑙ℎ𝑎𝑑𝑜) 
𝑅ℎ =
0,005
0,2
= 0,025𝑚 
𝑄 = 60.000 .
0,005
0,011
 . 0,025
2
3. 0,005
1
2 
𝑄 = 164,88 
Vazão da calha é maior do que a vazão de projeto: OK! 
1.2 CONDUTORES VERTICAIS 
Os condutores verticais devem ser projetados, sempre que possível, em uma só prumada. 
Quando houver necessidade de desvio, devem ser usadas curvas de 90° de raio longo ou curvas de 
45° previstas peças de inspeção. 
 
Figura 6 – Detalhe ligação entre a calha e o condutor vertical 
 Fonte: CARVALHO JUNIOR (2013) 
 
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Adota-se para os condutores verticais diâmetros maiores ou iguais a 75mm, devido à 
possibilidade de entupimento dos condutores com folhas secas. 
O dimensionamento dos condutores verticais éfeito através de ábacos a partir dos dados de 
Q (vazão de projeto l/min), H (altura da lâmina de água na calha em mm) e L (comprimento do 
condutor vertical em m). O procedimento é: levantar uma vertical por Q até interceptar as curvas de 
H e L correspondentes. No caso de não haver curvas dos valores de H e L, interpolar entre as curvas 
existentes. Transportar a interseção mais alta até o eixo D. Adotar o diâmetro nominal cujo diâmetro 
interno seja superior ou igual ao valor encontrado. 
 
Figura 7 – Ábaco para determinação do diâmetro de condutores verticais 
 Fonte: NBR 10844 
 
 
 
 O ábaco que será utilizado (a ou b) depende do formato da calha, pode ser visto no desenho 
presente em cada ábaco. 
 
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Figura 8 – Ábaco para determinação do diâmetro de condutores verticais 
 Fonte: NBR 10844 
 
1.3 CONDUTORES HORIZONTAIS 
Os condutores horizontais têm a finalidade de recolher as águas pluviais dos condutores 
verticais e conduzir até o local designado. Quando esses coletores estiverem situados em terreno firme 
e não estiverem sujeitos a choques, as tubulações utilizadas são de PVC. Sempre que houver conexões 
com outra tubulação, mudança de declividade ou mudança de direção, a NBR recomenda instalar 
caixas de inspeção. A cada 20m em percurso retilíneos também se faz necessário inspeção. 
A declividade dos condutores horizontais deve ser de no mínimo 0,5%. A lâmina d’água 
deve ser de altura igual a 2/3 do diâmetro interno (D) do tubo. A ligação entre os condutores verticais 
e horizontais é sempre feita por curva de raio longo, com inspeção ou caixa de areia, estando o 
condutor horizontal aparente ou enterrado. 
Para o dimensionamento, basta determinar a capacidade do condutor horizontal através da 
tabela abaixo e comparar com a vazão necessária para o projeto. 
 
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Tabela 3 – Capacidade de condutores horizontais de seção circular (vazões em L/min) 
 Fonte: NBR 10844 
 
► QUESTÕES DE RECAPITULAÇÃO 
Questão 01: 
Calcular a área de contribuição do telhado da figura abaixo. 
 
 
 
► RECAPITULAÇÃO DA UNIDADE 
• A capacidade de uma calha não depende da localidade e nem da área de contribuição. 
Ela considera apenas fatores geométricos. 
 
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• O primeiro passo para dimensionar uma calha é calcular a vazão de projeto, que é 
quanto uma precipitação vai contribuir para a calha (𝑄𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡𝑜). O segundo passo é 
fazer a verificação com a capacidade de uma calha, ou seja, com a vazão que 
determinada calha é capaz de suportar (𝑄𝑐𝑎𝑙ℎ𝑎). 
𝑄𝑐𝑎𝑙ℎ𝑎 > 𝑄𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡𝑜 
• Para dimensionar os condutores verticais são utilizados ábacos. 
• Para dimensionar os condutores horizontais é utilizada a tabela. 
 
► REFERÊNCIAS 
BOTELHO, M. H. C. Instalações hidráulicas prediais: usando tubos de PVC e PPR. São Paulo: 
Edgard Blucher, 2006. 
MACINTYRE, A. J. Instalações hidráulicas prediais e industriais. Rio de Janeiro: LTC, c1996. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10844: Instalações prediais de 
águas pluviais. Rio de Janeiro, p. 13. 1989. 
CARVALHO JUNIOR, R. Instalações Hidráulicas e o Projeto de Arquitetura. 7ª ed. – São Paulo: 
Blucher, 2013.