Instalações Hidráulicas Prediais - Aula 8

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Disciplina: Instalações prediais – Hidráulica
Aula 8: Águas pluviais prediais – projeto e dimensionamento
Apresentação
Nos dias de hoje, fala-se muito em sustentabilidade. Um dos itens que contribuem
para termos uma edificação sustentável é o reaproveitamento das águas pluviais.
Para isso, precisamos entender como funciona um sistema de captação de águas
pluviais, os materiais utilizados e de que forma podemos fazer esse reaproveitamento
possível.
Algumas cidades já possuem leis obrigando as novas edificações e suas reformas a se
adaptarem a esse novo conceito.
Objetivos
Mostrar os conceitos básicos. Sustentabilidade: reaproveitamento de água de
chuva para diversos fins, com destaque para legislações do Rio de Janeiro e
citando outras cidades no Brasil. Materiais das instalações prediais de águas
pluviais. NBR 15.575 – água de chuva – aproveitamento de cobertura em áreas
urbanas para fins não potáveis – requisitos;
Destacar a metodologia para o desenvolvimento de projetos e dimensionamento
de tubulações conforme as normas da ABNT. NBR 10.844 – instalações prediais
de águas pluviais.
Conceito de água pluvial
Sustentabilidade
Veja a seguir as definição de água pluvial de acordo com a NBR 10.844 –
instalações prediais de águas pluviais.

Água pluvial é a água proveniente das chuvas coletada
pelos sistemas urbanos de saneamento básico nas
chamadas galerias de águas pluviais.
As cidades estão cada vez com áreas menos permeáveis.
O ciclo natural da chuva é cair sobre o terreno e então se
infiltrar na terra. Com a impermeabilização das cidades
através da construção de prédios e pavimentação não
permeável (asfalto), quando chove, a água de chuva tem
de procurar outro caminho; não encontrando solo para se
infiltrar, ela é destinada às galerias de águas pluviais que,
em uma chuva acima do normal, não suportam o volume
de água, ocasionando as enchentes.
Piscinões
Para combater as enchentes, algumas cidades iniciaram a construção de
grandes reservatórios (piscinões).
Trata-se de reservatórios gigantescos que a cidades têm construído com a
intenção de acumular a água proveniente das chuvas para retardar o descarte
nos rios, lagos e afins.
Dessa forma, tem-se o alívio parcial da rede pública, evitando-se os
alagamentos.
 Fonte: Prefeitura do Rio de Janeiro
Veja a seguir algumas das vantagens do reaproveitamento de água:
Ajuda a conter as enchentes, represando parte da água que teria de ser
drenada para galerias e rios. Utilização de água de chuva para
reaproveitamento (águas cinzas);
Encoraja a conservação de água, a autossuficiência e uma postura ativa
perante os problemas ambientais da cidade;
Evita a utilização de água potável onde ela não é necessária (na descarga
de vasos sanitários, irrigação de jardins, lavagem de pisos etc.).
Reaproveitamento de água da chuva
NBR 15.575 – água de chuva – aproveitamento de cobertura em áreas
urbanas para fins não potáveis – requisitos:
O reaproveitamento de água pode ser feito também com o esgoto secundário.
Trata-se do esgotamento de lavatórios, chuveiros e drenos de ar-
condicionado.
O reaproveitamento de água utilizada na própria edificação é feito através de
uma estação compacta de tratamento de água residual (ETAR). Da estação
isso será direcionado a reservatórios de águas cinzas através de
bombeamento ou, em caso de impossibilidade, através de sistema de
pressurização. A água cinza proveniente da ETAR deverá atender ao
tratamento adequado de acordo com a utilização a que será destinada.
Se for apenas para atendimento de vasos sanitários e mictórios, ele será mais
simplificado. Se for atender a torres de ar condicionado, o projetista (de ar-
condicionado) definirá os requisitos químicos para essa água cinza, que
deverão ser informados ao projetista da ETAR.
 Estações de tratamento de água compactas
Reaproveitamento de água da chuva
1.Realimentação com água potável.
2.Calhas e tubos.
3.Uso de água aproveitada.
4.Bomba.
5.Saída para rede de esgoto ou fossa.
6.Canos e tubos.
7.Cisterna de água encanada.
8.Cisterna subterrânea.
9.Filtro.
10.Amortecedor.
11.Sifão.
 Esquema de reaproveitamento de água de
chuva em uma residência
Funcionamento do sistema de aproveitamento de águas pluviais em
uma edificação unifamiliar: 
a água de chuva é coletada através de calhas no telhado; através de
tubulação encaminhada para um filtro, que faz o processo de filtragem, ela é
conduzida para uma cisterna de água não potável. Através de uma bomba,
essa água não potável é recalcada para um reservatório superior específico
para esse fim (em azul). Dele é feita a distribuição por gravidade para os
vasos sanitários e as torneiras de lavagem.
Veja a seguir o fluxograma de reaproveitamento de água de chuva e águas
servidas em um prédio comercial.
Legislação
Apresentaremos a seguir as legislações das mais importantes cidades do país
com relação ao retardo e reaproveitamento das águas pluviais.
São Paulo (Lei nº 13.276 de 4 de janeiro de 2002)
“Torna obrigatória a execução de reservatório para as águas coletadas
por coberturas e pavimentos nos lotes, edificados ou não, que tenham
área impermeabilizada superior a 500 m²”.
Curitiba (Lei nº 10.785 de 18 de setembro de 2003 –
artigo 7º)
“As águas de chuva captadas na cobertura da edificação serão
encaminhadas a uma cisterna ou tanque, para serem utilizadas em
atividades que não requeiram o uso de água tratada”.
Rio de Janeiro (Lei nº 4.393 de 16 de setembro de
2004)
Ficam as empresas projetistas e de construção civil no Estado do Rio de
Janeiro obrigadas a prover coletores, caixa de armazenamento e
distribuidores para água de chuva nos projetos de empreendimentos
residenciais que abriguem mais de 50 (cinquenta) famílias ou nos de
empreendimentos comerciais com mais de 500 m2 de área construída no
Estado do Rio de Janeiro.
As caixas coletoras de água de chuva serão separadas das caixas
coletoras de água potável, a utilização da água de chuva será para usos
secundários, como lavagem de prédios, lavagem de autos, molhação de
jardins, limpeza, banheiros, etc., não podendo ser utilizadas nas
canalizações de água potável.
Rio de Janeiro (Decreto nº 23.940 de 30 de janeiro de
2004)
“Torna obrigatória a adoção de reservatórios que permitam o retardo do
escoamento das águas pluviais para a rede de drenagem (área
impermeabilizada superior a 500 m²)”.
Leia também o texto na íntegra da Lei nº 5.279 de 27 de junho 2011, que
criou o Programa de Conservação e Uso Racional da Água nas
Edificações na cidade do Rio de Janeiro.
Principais materiais
Tubulações e conexões
PVC reforçado, série R ou Vinilfort: utilização em condutores verticais de
águas pluviais, desvios de tubulação. Os tubos de PVC da série R possuem
uma espessura de parede maior que o da série normal. A desvantagem deles
é não possuir propriedades acústicas.
O Ferro fundido tem como vantagens ser um material incombustível e de
excelente grau de isolamento acústico, além de ser compatível com
temperaturas elevadas, 80ºC ocasionais e picos de até 95ºC. Como
desvantagens, podemos apontar o fato de que a maior parte dos sistemas de
canalização de ferro fundido teve pelo menos um vazamento dentro de 20
anos de instalação causado por ferrugem e o gosto metálico que deixam na
água, que ocorre devido à lixiviação de ferro na água a partir da oxidação do
tubo.
As manilhas de concreto são recomendadas para diâmetros superiores a
300 mm.
Ralos
Nos locais onde se pretende esgotar águas pluviais, utilizam-se também ralos
e grelhas que coletam as águas das áreas abertas, sendo em lajes ou no
terreno.
 Fonte: Pixabay
Calhas para águas pluviais
Os tipos de calhas para águas pluviais são:
Calha de beiral;
Calha de platibanda;
Calha de água furtada.
As calhas para águas pluviais paratelhados podem ser de diversos materiais:
aço galvanizado, PVC, cobre, aço inoxidável, fibra de vidro, concreto e
alvenaria. Veja a seguir imagens de diferentes tipos de calhas para águas
pluviais.
 Ilustração: Roberto Bindes Jr
Veja agora calhas para águas pluviais feitas de PVC.
 Fonte: Catálogo Amanco
1- Perfil para calha pluvial 
2- Condutor para calha pluvial 
3- Abraçadeira 
4- Emenda 
5- Joelho 90º 
6- Joelho 60º 
7- Cabeceira esquerda 
8- Cabeceira direita 
9- Esquadro interno 
10- Esquadro externo 
11- Suporte em PVC 
12- Suporte dobrado 
13- Suporte metálico 
14- Acoplamento 
15- Bocal 
16- Vedação para calha pluvial 
A imagem a seguir apresenta exemplos de calhas de águas pluviais. À
esquerda, calha em aço galvanizado; à direita, calhas em PVC.
 Fonte: UNEMAT e Catálogo Amanco
Esquema de ligação das águas pluviais
As colunas de águas pluviais provenientes dos telhados ou lajes de cobertura
são destinadas sempre a caixas de areia próximas às prumadas.
Faz-se uma rede de tubulações e caixas até a saída da edificação. Na caixa de
saída, conecta-se a rede pública. Pode ser na caixa de ralo da rua, como no
exemplo ao lado, ou diretamente na galeria de águas pluviais do logradouro.
 Esquema de ligação de águas pluviais | Fonte:
Macintyre
Veja a seguir duas imagens com esquema de ligação das águas pluviais com
saídas na sarjeta e no coletor público.
Esquema de ligação das águas pluviais – saída na sarjeta
Fonte: prof. Diogo Buarque - UFES
Esquema de ligação das águas pluviais – saída no coletor
público
Fonte: prof. Diogo Buarque - UFES
As caixas de areia podem ter vários tamanhos dependendo das tubulações a
ela conectadas. A dimensão mínima é de 40 x 40 cm. Veja o detalhe a seguir.
 Caixa de areia | Fonte: prof. Enedir Ghisi -
UFSC
Para profundidades acima de um metro, a caixa passa a se denominar poço de
visita (PV), similar ao poço de visita de esgoto. Nas tubulações enterradas,
devem ser previstas caixas de areia sempre que houver conexões com outra
tubulação, mudança de declividade, mudança de direção e ainda a cada 20
metros de trecho retilíneo.
Atividade
1. Pelo Decreto 23.940/2004 da cidade do Rio de Janeiro e pelas leis de
várias cidades, a partir de quantos metros quadrados de área
impermeabilizada torna-se obrigatória a construção de reservatórios para
o retardo das águas pluviais até a rede pública?
Metodologia para desenvolvimento
de projetos
Simbologia e convenções
 Fonte: Autoria própria
O projeto de águas pluviais usualmente é projetado junto com o projeto de
esgoto sanitário. Veja o exemplo de uma tubulação de águas pluviais em
trechos de laje sob telhado. Observe que na planta aparecem as
ventilações do esgoto sanitário.
 Fonte: Autoria própria
O mesmo exemplo anterior com detalhe para a área do reservatório.
Tubulação de águas pluviais em trechos de laje, inclusive sob reservatório
superior. Observe que na planta aparecem as ventilações do esgoto sanitário.
 Fonte: Autoria própria
Terminologia
Altura pluviométrica – volume de água precipitada (em mm) por
unidade de área;
Intensidade pluviométrica – altura pluviométrica por unidade de
tempo (mm/h);
Período de retorno – números médios de anos em que, para a mesma
duração de precipitação, uma determinada intensidade pluviométrica é
igualada ou ultrapassada apenas uma vez;
Área de contribuição;
Vazão de projeto.
Principais prescrições da NBR 10.844 a serem
observadas
Sistema independente e completamente separado das outras
instalações prediais (esgoto, água, gás etc.);
Nas junções e no máximo a cada 20 metros, uma caixa de águas
pluviais;
Lajes impermeabilizadas, calhas de beiral e platibanda, declividade
mínima igual a 0,5 %;
Sempre que possível, usar declividade maior que 0,5% para
condutores horizontais.
Cálculos
Item 5.1 da NBR 10.844 – Fatores meteorológicos:
Item 5.1.1 - A determinação pluviométrica “I”, para fins de projeto, deve
ser feita a partir da fixação de valores adequados para a duração da
precipitação e o período de retorno. Tomam-se como base dados
pluviométricos locais.
Item 5.1.12 – o período de retorno deve ser fixado segundo as
características da área a ser drenada, obedecendo ao estabelecido a seguir:
 T = 1 ano, para áreas pavimentadas, onde empoçamentos possam ser
tolerados.
 T = 5 anos, para coberturas ou terraços.
 T = 25 anos, para coberturas e áreas onde empoçamento ou extravasamento
não possa ser tolerado.
Item 5.1.13 – A duração de precipitação deve ser fixada em t = 5 min.
Para calcularmos as tubulações de águas pluviais, temos de consultar as
tabelas da NBR 10.844.
Os índices pluviométricos encontram-se na tabela 5 do anexo.
 Tabela 5 do anexo – parte/chuvas intensas no
Brasil – duração – 5 minutos| Fonte: NBR 10844
 Indicações para cálculos de área de
contribuição (parte): figura 2 – NBR 10.844:|
Fonte: NBR 10844
Área de contribuição: devido à inclinação da chuva, há incrementos na
área.
Cálculos - calhas
Vazão de projeto
Q=I.A
60
Em que:
Q = vazão de projeto (i/min)
I = intensidade pluviométrica(mm/h)
A = área de contribuição(m )
Vazão de calhas: as calhas podem ser dimensionadas pela fórmula de
Manning-Strickler ou com uso de tabelas.
2
Em que: Q = vazão da calha - i/min
RH = raio hidráulico - m
n = coeficiente de rugosidade (ver tabela 2)
k = 60.000
S = área molhada - m
i = declividade de calha - m/m
Tabela 2 – coeficientes de rugosidade
Material n
Plástico, fibrocimento, aço, metais não
ferrosos
0,011
Ferro fundido, concreto alisado, alvenaria
revestida
0,012
Cerâmica, concreto não alisado 0,013
Alvenaria de tijolos não revestida 0,015
 Fonte: NBR 10844
Tabela 3 – capacidades de calhas semicirculares com coeficientes de rugosidade n = 0,011
(vazão em L/min)
Diâmetro interno
(mm)
Declividades
0,5% 1% 2%
100 130 183 256
125 236 333 466
150 384 541 757
200 829 1.167 1.634
 Fonte: NBR 10844
Vejamos a seguir exemplos de calhas.
Q = K × S × /nRH
2
− −−−
√
i 
√
2
À esquerda superior, uma cobertura com calha com escoamento vertical em
uma única coluna lateral. Abaixo, uma cobertura com calha e escoamento
vertical em uma coluna central. À direita, um corte de um telhado mostrando
o detalhe da calha.
 Fonte: prof. Diogo Buarque - UFES
Cálculos de calhas retangulares de concreto liso. Lâmina d’água a meia altura.
 Fonte: ECV - UFSC
Vazão dos condutores verticais das calhas
Os condutores verticais são dimensionados (obtenção de D) a partir de: 
Q = vazão de projeto – l/min 
H = altura da lâmina d’água na calha – mm 
L = comprimento do condutor vertical – m 
Existem ábacos de aresta viva ou funil baseados na fórmula de Manning-
Strickler.
Procedimento: levantar uma vertical a partir de Q até interceptar as curvas H
e L. Transportar a interseção mais alta até o eixo D.
Veja exemplo abaixo para calha com aresta viva.
Vazão de projeto = 1820 l/min 
Comprimento do condutor = 2 m 
Diâmetro interno = 112 mm
Vazão de projeto = 1.820 l/min 
Comprimento do condutor = 2 m 
Diâmetro interno = 112 mm 
Um condutor com diâmetro interno de 100 mm, com 2 m de comprimento,
vaza em 1 minuto 1.500 litros com altura de H = 90 mm.
Nesse caso, adota-se D = 110 mm.
 Fonte: NBR 10884
Veja agora um exemplo com funil de saída.
 Ábaco de condutores verticais para calha com
funil de saída │ Fonte: NBR 10884
Vazão de projeto = 1.500 l/min 
Comprimento do condutor = 3 m 
Diâmetro interno = 92 mm
Um condutor com diâmetro interno de 92 mm, com 3 m de comprimento,
vaza em 1 minuto 1.500 litros com altura de H = 80 mm.
Nesse caso, adota-se D = 90 mm.
Dimensionamento dos condutores verticais
O diâmetro dos condutores verticais, em geral, pode ser feito também por
tabelasque fornecem o diâmetro do tubo e o valor da área máxima drenada
pelo tubo de seção circular. Abaixo, apresentamos duas tabelas úteis que
encontramos na literatura para facilitar o dimensionamento.
Área de cobertura para condutores verticais de seção circular
Diâmetro (mm) Vazão (L/s) Área de cobertura (m²)
50 0,57 17
75 1,76 53
100 3,78 114
125 7,00 212
150 11,53 348
200 25,18 760
Condutores verticais de águas pluviais
Diâmetro da tubulação Área máxima de cobertura (m²)
pol mm Uso corrente no
RJ
Considerando 1
cm² por m² a
esgotar
Recomendação 
norte-americana
2 50 46 20 39
2.½ 63 89 31 62
3 75 130 44 88
4 100 288 78 156
5 127 501 128 256
6 150 780 176 342
8 203 1616 323 646
 Fonte: (MACINTYRE)
Dimensionamento dos condutores horizontais
Os condutores horizontais devem ser projetados com declividade uniforme
com valor mínimo de 0,5%. A tabela 4 da NBR 10.844 fornece os valores em
litros/min para os caimentos de 0,5%, 1%, 2% e 4% para os diferentes tipos
de índice de rugosidade n.
 Fonte: NBR 10884
Atividade
2. Dimensione um sistema de prumadas de águas pluviais para o
seguinte caso: 
Modelo do condutor: circular 
Tipo do telhado: duas águas com 36 m de comprimento por 10 m de
largura e altura de 1,20 m. 
3. Faça o dimensionamento de águas pluviais abaixo:
 
 
Dados: 
Cidade: São Paulo 
Tempo de recorrência = 5 anos 
Intensidade pluviométrica = 172 mm/h (I) 
Material: PVC n = 0,011
4. Qual a declividade mínima utilizada no caimento de águas pluviais
para lajes impermeabilizadas, calhas de beiral e platibandas?
5. Cite duas vantagens com relação ao reaproveitamento de água de
chuva:
6. Cite as duas principais prescrições da NBR10844 a serem observadas
nas instalações de águas pluviais.
7. Em que situações devem ser previstas caixas de areia e qual a sua
dimensão mínima?
Notas
INSERIR TÍTULO AQUI
INSERIR TEXTO AQUI
Referências
_______________. Decreto n° 23.940 de 30 de janeiro de 2004. Torna
obrigatório, nos casos previstos, a adoção de reservatórios que permitam o retardo
do escoamento das águas pluviais para a rede de drenagem. Rio de Janeiro.
1
_______________. Lei n˚ 4.393 de 16 de setembro de 2004. Dispõe sobre a
obrigatoriedade das empresas projetistas e de construção civil a prover os imóveis
residenciais e comerciais de dispositivo para captação de águas da chuva e dá outras
providências. Rio de Janeiro.
_______________. Lei n˚ 10.785 18 de setembro de 2003. Cria, no município de
Curitiba, o programa de conservação e uso racional das águas das edificações -
PURAE. Curitiba.
_______________. NBR 10.844. Instalações prediais de águas pluviais. Rio de
Janeiro, 1989.
_______________. Lei n˚ 13.276 de 4 de janeiro de 2002. Torna obrigatória a
execução de reservatório para as águas coletadas por coberturas e pavimentos nos
lotes, edificados ou não, que tenham área impermeabilizada superior a 500 m². Rio
de Janeiro.
_______________. NBR 15.527. Água de chuva - aproveitamento de coberturas em
áreas urbanas para fins não potáveis - requisitos. Rio de Janeiro, 2007.
AZEVEDO NETTO, J. Manual de hidráulica. São Paulo: Blucher, 1998.
AZEVEDO NETTO, J.; MELO, V. Instalações prediais hidráulico-sanitárias. São
Paulo: Blucher, 1997.
BORGES, R. S.; BORGES, W. L. Manual de instalações hidráulico-sanitárias e
gás. São Paulo: LTC, 2000.
CARVALHO JR, R. Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. São Paulo:
Blucher, 2016.
CREDER, H. Instalações hidráulicas e sanitárias. Rio de Janeiro: LTC, 2006.
MACINTYRE, A. Instalações hidráulicas. Rio de Janeiro: LTC, 2010.
Próximos Passos
Legislação;
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