Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Projetos de sistemas hidráulicos Instalações Prediais de Águas Pluviais Prof.: Dalton Cardozo Bracarense dalton.bracarense@ceulp.edu.br Universidade Luterana do Brasil (ULBRA) Palmas (TO) mailto:dalton.bracarense@ceulp.edu.br Conteúdo 1. Introdução 2. Definições 3. Elementos de hidrologia 4. Dimensionamento 2 6. Instalações prediais de águas pluviais 3 NBR 10844/89 6.1. Introdução 4Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.1 Introdução 5 – Instalações prediais de águas pluviais - NBR 10844/89: técnicas mínimas quanto a higiene, segurança, economia e conforto; – Projeto de instalações hidráulicas: – Memórias descritivas, justificativas e de cálculo; – Planta, cortes, detalhes – Especificação do material e normas para sua aplicação; – Orçamento. Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.1 Introdução 6 – As instalações prediais de águas pluviais devem ser projetadas de modo a: – recolher e conduzir a vazão de projeto até locais permitidos pelos dispositivos legais; – ser estanques; – permitir a limpeza e desobstrução de qualquer ponto no interior da instalação; – absorver os esforços provocados pelas variações térmicas a que estão submetidas; – não provocar ruídos excessivos; – resistir às pressões a que podem estar sujeitas; – ser projetadas e fixadas de maneira a assegurar resistência e durabilidade. Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.1. Introdução 7Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.1. Introdução —Umidade em uma edificação: — Deficiência de telhados e coberturas; — Deficiência do sistema de coleta e disposição de águas pluviais; — Subida de umidade pelas fundações; — Mau hábito de uso. 8Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.1. Introdução —Umidade em uma edificação pode causar: — Problemas de saúde; — Danos físicos à pintura e à madeira; — Mal-estar e desconforto ao usuário. 9Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.1. Introdução — Soluções para combater a umidade: — Adequados telhados e sistemas de coberturas; — Adequado sistema pluvial; — Impermeabilização das fundações; — Boa ventilação natural; — Boa insolação; — Bom uso (venezianas e vidraças abertas). 10Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.2. Definições —Calha: intercepta e recebe as águas de chuva de uma cobertura; —Condutor: tubo vertical que recebe as águas das calhas; —Águas do telhado: jargão técnico para os planos de escoamento da água de chuva. 11Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.2. Definições —Destino das águas pluviais: — Disposição no terreno — Disposição na sarjeta — Cisterna 12Instalações Prediais de Águas Pluviais 13 6.2. Definições Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.3. Elementos de Hidrologia — Intensidade pluviométrica: medida do quanto de chuva cai em determinado local num espaço de tempo (mm/h) —Tempo de retorno: tempo decorrido entre duas ocorrências de uma chuva com determinada intensidade. —Tempo de duração: período de tempo que dura uma chuva. —Tempo de concentração: tempo que uma área contribuinte leva para toda ela estar contribui ara o ponto considerado. 14Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4. Dimensionamento — T=1 ano para obras externas onde um eventual alagamento pode ser tolerado; — T= 5 anos para cobertura e telhados — T=25 anos para locais onde um empoçamento é inaceitável — Para obras de vulto corrente e área de telhado de até 100 m², adotar intensidade de 150mm/h duração de 5 minutos — Vazão a ser coletada pela calha: Q=i x A/60 — i= intensidade pluviométrica, mm/h — A= área de contribuição, m² — Q= vazão, L/min 15Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4. Dimensionamento 16Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4. Dimensionamento 17Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4. Dimensionamento 18Instalações Prediais de Águas Pluviais h 6.4. Dimensionamento 19Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4. Dimensionamento 20Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4.1. Calhas 23Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4.1. Calhas 24Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4.1. Calhas 25Instalações Prediais de Águas Pluviais —Declividade mínima: 0,5% —Aumento de vazão em casos de curva na calha — Passos: — Cálculo da área de contribuição — Definição de intensidade pluviométrica — Cálculo da vazão de projeto (com majoração em caso de haver curvas) — Definição do material — Cálculo do diâmetro da tubulação 6.4.1. Calhas 26Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4.1. Calhas 27Instalações Prediais de Águas Pluviais Calhas de beiral ou platibanda: quando a saída estiver a menos de 4 m de uma mudança de direção, a vazão de projeto deve ser multiplicada pelos seguintes coeficientes multiplicativos. Tipo de curva Curva a menos de 2m da saída da calha Curva entre 2 e 4m da saída da calha Canto reto 1,20 1,10 Canto arredondado 1,10 1,05 Tabela 1 – Coeficientes multiplicativos da vazão de projeto 6.4.1. Capacidade de calhas 28Instalações Prediais de Águas Pluviais — A seção transversal é calculada utilizando a fórmula de Manning Strickler e a equação da continuidade: Rh= ____Área molhada______ Perímetro molhado Q = vazão na seção final da calha em l/min K= 60.000 = coeficiente de transformação em m³/s para l/min A= área molhada em m² Rh= raio hidráulico em m i= declividade da calha em m/m n= coeficiente de Manning 6.4.1. Capacidade de calhas 29Instalações Prediais de Águas Pluviais Exemplo: calcular a capacidade de uma calha retangular em que a declividade seja de 0,5%, altura 10cm, largura de 40cm e n=0,013 Rh= ____Área molhada______ Perímetro molhado Q = vazão na seção final da calha em l/min K= 60.000 = coeficiente de transformação em m³/s para l/min A= área molhada em m² Rh= raio hidráulico em m i= declividade da calha em m/m n= coeficiente de Manning 6.4.1. Capacidade de calhas 30Instalações Prediais de Águas Pluviais Exemplo: calcular a capacidade de uma calha retangular em que a declividade seja de 0,5%, altura 10cm, largura de 40cm e n=0,013 — i=0,5% =0,005m/m —A área molhada será A= 10cm x 40cm = 0,10 . 0,40 = 0,04m2 —O perímetro molhado P= 40cm+ 10cm+10cm =60cm = 0,60m —O raio hidráulico Rh= A/P = 0,04 m2/ 0,60m =0,066m 6.4.1. Capacidade de calhas 31Instalações Prediais de Águas Pluviais Exemplo: calcular a capacidade de uma calha retangular em que a declividade seja de 0,5%, altura 10cm, largura de 40cm e n=0,013 —Q = 60.000 . (A/n) . RH^2/3 . i ½ —Q = 60.000 . (0,04/0,013) . 0,066 2/3 . 0,005 ½ —Q= 2.171 L/min= 36,2 L/s 6.4.1.1. Calhas planas 32Instalações Prediais de Águas Pluviais —Recomenda-se largura mínima de 30cm Q= 0,0058 ( A³/B) 0,5 Sendo: — Q= vazão de pico (L/min) — A= área da seção molhada da calha (mm²) — B= largura da lamina da água da seção molhada (mm) 6.4.2. Condutores verticais de águas pluviais — Dados: — Q – vazão trazida pelas calhas que alimentarão o condutor; — L – altura do condutor (soma dos pés-direitos da edificação); — H – altura de água na calha — Procedimento: — 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. — Diâmetro mínimo de 70 mm 75 mm (recomendado: 100mm) 33Instalações Prediais de Águas Pluviais Exemplo: Q=800 L/min, L = 3 m e H= 60mm 34 6.4.2. Condutores verticais de águas pluviais Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4.2 Condutores verticais de águas pluviais Exemplo: Determinar o diâmetro do condutor vertical para as seguintes condições: —Calha com saída em aresta viva —Vazão: Q=1300 L/min —Comprimento: L= 2,00m —Altura da lâmina d’água = 80mm 35 Exemplo: Q=1300 L/min, L = 2,00 m e H= 80mm 36 6.4.2. Condutores verticais de águas pluviais Instalações Prediais de Águas PluviaisExemplo: Q=800 L/min, L = 3 m e H= 60mm 37 6.4.2. Condutores verticais de águas pluviais Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4.2 Condutores verticais de águas pluviais Exemplo: Determinar o diâmetro do condutor vertical para as seguintes condições: —Calha com funil de saída —Vazão: Q=1010 L/min —Comprimento: L= 6,00m —Altura da lâmina d’água = 70mm 38 Exemplo: Q=1010 L/min, L = 6 m e H= 70mm 39 6.4.2. Condutores verticais de águas pluviais Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4.3. Condutores horizontais de águas pluviais Declividade mínima: 0,5%. —Escoamento com lâmina de altura igual a 2/3 do diâmetro interno do tubo. —Tubulações aparentes: inspeção sempre que houver conexão com outras tubulações, mudança de declividade, mudança de direção ou a cada 20m nos percursos retilíneos. — Ligação entre os condutores verticais e horizontais feita por curva de raio longo, com inspeção ou caixa de areia. 41Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4.3. Condutores horizontais de águas pluviais 42Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4.3. Condutores horizontais de águas pluviais 43 Capacidade de condutores horizontais de seção circular para vazões em L/min Vazões calculadas utilizando-se a fórmula de Manning-Strickler, com altura de lâmina de água igual a 2/3. Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4.5. Águas pluviais em marquises e terraços - buzinotes Nos terraços são usados para coletar água de chuva: —Ralos recolhendo água que caiu sobre a cobertura; —Buzinotes que esgotam a água que neles chega O acúmulo de água pluvial em marquises facilita a oxidação da armadura negativa do concreto armado. 48Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4.5. Águas pluviais em marquises e terraços - buzinotes Como evitar: — Impermeabilização da face superior; —Número adequado de buzinotes; — Limpeza e manutenção dos buzinotes. Em prédios antigos, nas extremidades dos buzinotes existiam as carrancas. 49Instalações Prediais de Águas Pluviais 6.4.6. Exemplo 53Instalações Prediais de Águas Pluviais Projetar e dimensionar o esgotamento pluvial para telhado indicado na figura abaixo, sendo dados: —Casa de um pavimento — Intensidade pluviométrica I= 172mm/h —Tempo de retorno = 5 anos 6.4.6. Exemplo 54Instalações Prediais de Águas Pluviais Área de contribuição: A=(a+(h/2))b A1= (9+(1,7/2))10= 98,5 m² A2= (9+(1,7/2))20= 197 m² A3= A1= 98,5 m² — Calha com saída em aresta viva Vazão de projeto: Q= (IxA)/60 Q1= (172x98,5)/60 = 282,37 L/min Q2= (172 x (197/2))/60 = 282,37 L/min - efluente se divide na calha Q3=Q1= 282,37 L/min 6.4.6. Exemplo 55Instalações Prediais de Águas Pluviais Tentativa 1: Calha de aço galvanizado, 10cm x 16cm, i=0,5%, n=0,011 —Capacidade: arbitrando H= 8cm A= 0,008m² e P= 0,26m² Para Q= 282,37 l/min H=7,6 cm 6.4.6. Exemplo 56Instalações Prediais de Águas Pluviais Área de contribuição: A=(a+(h/2))b A1= (9+(1,7/2))10= 98,5 m² A2= (9+(1,7/2))20= 197 m² A3= A1= 98,5 m² — Condutos verticais Vazão de projeto: Q= (IxA)/60 Q1= (172x98,5)/60 = 282,37 L/min Q2= (172 x (197))/60 = 564,74 L/min Q3=Q1= 282,37 L/min Material= PVC, n=0,011 AP1=AP3: Q=287,37 L/min, L = 3 m e H= 76mm 57 6.4.2. Condutores verticais de águas pluviais Instalações Prediais de Águas Pluviais D= 50mm 75mm H= 4,5 cm < 7,6 cm ok AP2: Q=564,74 L/min, L = 3 m e H= 76mm 58 6.4.2. Condutores verticais de águas pluviais Instalações Prediais de Águas Pluviais D= 60mm 75mm H= 5,7 cm < 7,6 cm ok 6.4.6. Exemplo 59Instalações Prediais de Águas Pluviais —Coletores horizontais Vazão de projeto: Q= (IxA)/60 Q1= (172x98,5)/60 = 282,37 L/min Q2= (172 x (197))/60 = 564,74 L/min Q3=Q1= 282,37 L/min Material= PVC, n=0,011 6.4.6. Exemplo 60Instalações Prediais de Águas Pluviais CH1: Q1= 282,37 L/min i=1% Capacidade de condutores horizontais de seção circular para vazões em L/min CH2: Q2= 564,74 L/min i=1% CH3: Q3= 282,37 L/min i=2% CH4: Q4= 1129,47 L/min i=0,5% D=100mm D=150mm D=100mm D=200mm Conteúdo 1. Introdução 2. Definições 3. Elementos de hidrologia 4. Dimensionamento 61
Compartilhar