Aula de instalacoes prediais de água fria

INSTALAÇÕES HIDRO-SANITÁRIAS
I - ÁGUA FRIA
II - ÁGUA QUENTE
III- INCÊNDIO
IV - ESG. SANITÁRIOS
V- ÁGUAS PLUVIAIS
VI - GÁS
Engº Simon Bolivar M. Mendes

Bibliografia
Hélio Creder, Instalações Hidráulicas e Sanitárias.Rio de
Janeiro.Editora LTC. 5a Edição.
Macintyre, Archibald Joseph. Instalações Hidráulicas
Prediais e Industriais.Rio de Janeiro.Editora LTC. 3a Edição.
Botelho, Manoel Henrique/Ribeiro Jr, Geraldo
Andrade.São Paulo.Editora Blucher.3a Edição
Bibliografia Complementar
Azevedo Neto, José M. de. São Paulo.Editora Blucher. 2a
Edição.
Porto, Roberto de Melo.Hidráulica Básica. São Paulo.
Editora USP.3a Edição
Silvestre, Paschoal. Hidráulica Geral. Editora LTC. 1a Edição

I - INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
ENG. SIMON BOLIVAR M. MENDES

INTRODUÇÃO
• O que é uma instalação predial de água fria?
• É um conjunto de tubulações, equipamentos,
reservatórios e dispositivos existentes a partir do
ramal predial, destinado ao abastecimento dos
pontos de utilização de água do prédio, em
quantidade suficiente e mantendo a qualidade da
água fornecida pelo sistema de abastecimento.

INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS
• Coluna de Distribuição
Leva ao apartamento a água proveniente da caixa d’água.
• Coluna de Águas Servidas
É a coluna que recebe toda a água utilizada no apartamento,
como esgoto, tanque e banheiros.
• Nos prédios mais antigos , são confeccionadas em ferro
fundido e nos atuais em tubos de p.v.c. . Quando necessário,
serão substituídas em tubos de p.v.c.

• Coluna de Águas Pluviais
Coluna que recebe toda as águas provenientes de chuvas.
• Como a coluna de águas servidas, nos prédios mais antigos ,
são confeccionadas em ferro fundido e nos atuais em tubos
de p.v.c. . Quando necessário, serão substituídas em tubos de
p.v.c.
• Barriletes
Centrais de distribuição de água, que estão localizadas logo
abaixo das caixas d’água superiores, e que possuem a função
de distribuir água limpa pelas tubulações.

Válvulas Redutoras de Pressão
Têm como finalidade diminuir a pressão da água dentro da
tubulação, tornando mais fácil o manuseio de torneiras,
chuveiros, máquinas de lavar, filtros em geral encontrados
dentro dos apartamentos.

• Ligações da caixa d’água
• Além da tubulação de alimentação, que termina na torneira
de bóia, existem na caixa d’água mais três tipos de ligação:
ladrão, lavagem e barriletes.
• O ladrão fica localizado na parte superior da caixa d’água,
próximo à borda. Sua função é evitar que água transborde,
caso a torneira de bóia falhar. Justamente para isto, o
diâmetro do ladrão tem que ser maior do que a tubulação de
entrada.
AULA 02

Em geral, nas residências se usa tubo de 25 mm na alimentação
e de 32 mm no ladrão e na tubulação de lavagem. Esta última
fica exatamente no fundo, bem rente à borda, e sua função é
esvaziar totalmente a caixa para limpeza ou manutenção. Para
tanto a tubulação de lavagem tem um registro, para ser aberto
única e exclusivamente nesta ocasião.

BARRILETE
O barrilete coleta a água pelo menos 10 cm acima do fundo da
caixa, para evitar que se use água contaminada pelos depósitos
que vão sedimentando no fundo da caixa. A saída para lavagem
coleta a água o mais próximo possível ao fundo, justamente para
retirar as partículas sedimentadas

Res em fibra de vidro, tubos partem da lateral, evitam os apoios

• Ramais de distribuição
• Dos barriletes saem as colunas de distribuição e daí para os
ramais de distribuição. Os ramais de distribuição, por sua vez,
levam a água fria através do imóvel conduzindo-a até os sub-
ramais e daí para os pontos de consumo, constituídos pelos
chuveiros, torneiras, etc.

Em pequenas obras, costuma-se sair com um tubo de 50 mm
para alimentar o banheiro (com válvula de descarga) e outra de
25 ou 32 mm para alimentar cozinha, área de serviço e
banheiros com bacia de caixa acoplada.
Em obras maiores, com mais cômodos, é conveniente fazer uma
saída para cada banheiro, outra para a cozinha e outra para a
área de serviço. Com isto, um ambiente não interfere no
funcionamento do outro, pois ficam totalmente independentes.

Caso o banheiro utilize caixa acoplada ao invés de válvula de
descarga, pode ser alimentado com um único tubo de 25 ou 32
mm, que servirá também para o chuveiro e pia. Se o projeto
estiver prevendo aproveitamento de água de chuva, de cisterna
ou de reuso, deverá haver uma caixa d’água e uma tubulação
especificamente para o vaso sanitário, pois não se deve utilizar
água reciclada no chuveiro, nas pias, na cozinha e na área de
serviço.

As medidas de tubo que indicamos acima são genéricas, mas são
também as mais usadas, tanto que acabaram virando padrão
para os dispositivos encontrados no comércio. Atendem
realmente à maioria dos casos de pequenas obras, mas se você
tiver um projeto diferente, como um comércio ou indústria, ou
até mesmo uma residência um pouco mais sofisticada precisará
dimensionar a tubulação.

ELABORAÇÃO DE PROJETO
1. Planta baixa, cortes, detalhes e vistas isométricas c/ o traçado
dos condutos.
2. Memória descritiva, justificativa e de cálculo;
3. Especificações do material e normas para a sua aplicação
(opcional)
4. Orçamento (opcional)
• Deve constar na planta de arquitetura a localização das caixas
d’água e dos diversos pontos de consumo;
• Escala de projeto: 1:50; 1:100
• Detalhes: 1:20; 1:25

TERMINOLOGIA
• Aparelho sanitário, barrilete, caixa de descarga, conjunto
elevatório, instalação elevatória, consumo diário, extravasor,
coluna de distribuição, ramal, sub-ramal, ramal predial, vávula
de retenção e vazão

1.0 – DADOS PARA PROJETO
1.1 TIPOS DE SISTEMA
1. Sistema direto de distribuição
2. Sistema indireto de distribuição, sem bombeamento
3. Sistema indireto de distribuição, com bombeamento

FIG. 1.1 – SISTEMA DIRETO

FIG 1.2 – SIST INDIRETO (descendente)

SIST INDIRETO (com bombeamento)

ESQUEMA DE UM SIST. PREDIAL DE
ÁGUA FRIA

ÁGUA FRIA

ÁGUA FRIA E ÁGUA QUENTE

1.1 – TAXA DE OCUPAÇÃO
Para calcular o consumo residencial diário, considera-se a
seguinte taxa de ocupação: cada quarto social ocupado por duas
pessoas e cada quarto de serviço, por uma.
Na falta de dados para outros casos, pode-se considerar a tabela
1.1

Para efeitos didáticos, para prédios públicos ou comerciais, pode-se considerar
as taxas de ocupação apresentadas a seguir:
Local Taxa de ocupação
Bancos Uma pessoa por 5,00 m2 de área
Escritórios Uma pessoa por 6,00 m2 de área
Pavimentos térreos Uma pessoa por 2,50 m2 de área
Lojas (pavimentos superiores) Uma pessoa por 5,00 m2 de área
Museus e bibliotecas Uma pessoa por 5,50 m2 de área
Salas de hotéis Uma pessoa por 5,50 m2 de área
Restaurantes Uma pessoa por 1,40 m2 de área
Salas de operação (hospital) Oito pessoas
Teatros, cinemas e auditórios Uma cadeira para cada 0,70 m2 de área
Fonte: Creder (1995)
TAB. 1.1

Tipo de edificação Consumo (litros/ dia)
Alojamentos provisórios
Ambulatórios
Apartamentos de padrão médio
apartamento de padrão luxo
Cavalariças
Cinemas e teatros
Creches
Edifícios públicos ou comerciais
Escolas- externatos
Escolas- internatos
Escolas- semi-internatos
Escritórios
Garagens e postos de serviços
Garagens e postos de serviços
Hotéis (sem cozinha e sem lavanderia)
Hotéis (com cozinha e com lavanderia)
Hospitais
Industrias- uso pessoal
Indústrias- com restaurante
Jardins (rega)
Lavanderias
Mercados
Orfanatos, asilos e berçários
Postos de serviço para automóveis
Piscinas- lâmina de água
Residência popular
Residência de padrão médio
Residência padrão luxo
Restaurantes e similares
Templos
80 - per capita
25 - per capita
250- per capita
300- per capita
100- por cavalo
2- por lugar
50- per capita
80- per capita
50- per capita
150- per capita
100- per capita
50- per capita
150- por automóvel
200- por caminhão
120- por hóspede
250- por hóspede
250- por leito
80- por operário
100- por operário
1.5- por m2
30- por kg de roupa seca
5-por m2 de área
150-per capita
150-por veículo
2.5-cm por dia
150-per capita
250-per capita
300-per capita
25-por refeição
2-por lugar
CONSUMO DIÁRIO

1.3 – DIMENSIONAMENTO DO ALIMENTADOR PREDIAL

1.3 - Dimensionamento do alimentador predial (ramal predial
interno)
No sistema indireto admite-se abastecimento continuo durante
24 horas e que a vazão atende o consumo de água.
• Qap (m3/s) = CD / 86.400
ou
Qap (m) = (4 Q / 3,1416 V)1/2 onde: Qap= Vazão do alimentador
predial em m3/s
CD= Consumo diário em m3
V= Velocidade da água – 0,6 a 1,0 m/s

Uma outra forma de calcular o diâmetro do alimentador predial é através
do Ábaco de Fair-Whipple-Hsiao. Entra-se com o valor do consumo diário e
a velocidade fixada em 1 m/s.
Obs.: O diâmetro mínimo é de ¾”(20 mm)
Ex.: Dimensionar o ramal predial para o consumo diário de 68.160 l
Resp.:
Usando a tabela: Para Q = 68,16 m3/dia e V=1,0 m/s, pela tab. Encontro
DN=32
Usando o Ábaco: Q = 68160/86400 = 0,79 l/s e V= 1 m/s, entro no Ábaco e
encontro D = 1 ¼” (32 mm)

1.4 – CAPACIDADE DOS RESERVATÓRIOS
Prever reservatórios com capacidade suficiente para dois dias de
consumo e mais a reserva de incêndio que é de 15% a 20% do
consumo diário.(segundo a NBR-5626/98)
• Res. Superior = 2/5 da capacidade de reservação
• Res. Inferior = 3/5 da capacidade de reservação

Exercício 01: Um edifício de 10 pavimentos com 4 apartamentos
por pavimento, sendo cada apartamento com 3 quartos sociais e
um de empregada mais o apartamento do zelador. Determinar a
capacidade dos reservatórios
Resp.:
Cada apto 7 pessoas
Cada pav `4x7 = 28 pessoas
10 pav 10x28 = 280 pessoas
Apto do zelador 4 pessoas
Total: 284 pessoas

Taxa “per capita”de água 200 l/hab.dia (tab. 1.2)
Consumo diário 200x284 = 56800 l
Consumo p/ dois dias 2x56800 = 113600 l
Reserva de incêndio (20%) 0,2x56800 = 11360 l
Vol total = 113600 + 11360 = 124960 l
Cap do res inferior = (3/5) 124960 = 74976 = 75000 l = 75 m3
Cap do res sup = (2/5) 124960 = 49984 l = 50000 l = 50 m3

Exercício 02: Um prédio de apartamentos tem 48 apartamentos
de sala, 3 quartos e 1 quarto de empregada mais o apartamento
do zelador e 48 vagas de garagem onde é permitida a lavagem
de carro. Determinar a capacidade do res inferior e superior.
Resp.:
48 aptos(3qtosx 2 pessoas+1qto empx 1 pessoa)x200l/hab.dia =
67200 l
Apartamento do zelador: 4 x 200 = 800 l
Garagem (lavagem de carro): 48 x 50 l/carro (tab 1.2): 2400 l
Consumo diário total: 70400 l

Consumo para dois dias 2x70400 = 140800 l
Taxa para incêndio (20% consumo diario): 0,2x70400 = 14080 l
Vol total = 140800 + 14080 = 154880 l
Res inf = 3x154880/5 = 92928 l = 93 m3
Res sup = 2x154880/5 = 61952 l = 62 m3

1.5 - VAZÃO DAS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO
• VER TAB. 1.3
AULA 03

1.6 - CONSUMO MÁXIMO PROVÁVEL
NUNCA HÁ A POSSIBILIDADE DE USO SIMULTÂNEO DE TODAS
AS PEÇAS ( ver tab 1.4)
PELA NORMA: Q = C. ∑𝑃
Q = vazão provável em l/s
C = coef. de descarga = 0,30 l/s
ΣP = soma dos pesos de todas as peças de utilização do
trecho considerado

TAB. 1.4

Com o peso das peças de utilização pode-se determinar o
diâmetro e a vazão das canalizações, veja a fig. 1.5 a

Exercício: Dimensionar um encanamento (ramal) que alimenta
um banheiro, com as seguintes peças: um vaso sanitário, um
lavatório, um bidê, uma banheira e um chuveiro.
Resp.:
Os pesos correspondentes às peças são:
Vaso sanitário (com válvula) 40
Lavatório 0,5
Bidê 0,1
Banheira 1,0
Chuveiro 0,5
SOMA 42,1

Entrando no ábaco 1.5 a, ∑Pesos = 42,1, então, encontro a vazão =
1,9 l/s e o diâmetro do tubo de 1 ¼” (32 mm).
Obs.: usando a fórmula de vazão: Q = C√.ΣP = 0,3 x 42,10,5 = 1,95l/s
_______________________________________________________
Empregando-se a tab. 1.4 (Probabilidade de uso simultâneo),
teríamos:
- Aparelhos comuns = 4, logo 68%
- Aparelhos com válvula = 1, logo 100%
- Soma dos pesos aparelhos comuns: 0,68 x (0,5+0,1+1+0,5) = 1,4
- Soma dos pesos aparelho com válv.: 1 x 40 = 40
- Total dos pesos = 1,4 + 40 = 41,4
- Usando o ábaco 1.5 a, tem-se D = 32 mm

2.0 – DIMENSIONAMENTO DOS ENCANAMENTOS
2.1 – DIÂMETRO DOS SUB-RAMAIS

2.2 - RAMAIS
TAB. 1.9 – SEÇÕES EQUIVALENTES (MÉTODO DO CONSUMO
MÁXIMO POSSÍVEL)
Pelo consumo máx. Possível, usamos o método das seções equivalentes,
em que todos os diâmetros são expressos em função da vazão obtida com
½ polegada.
Obs.: Há também o método do consumo máximo provável, usa-se a fig
1.5 b. Não será utilizado nesse curso.
15 20 3225 40 50 60 75 100

Exercício 01: Dimensionar um ramal para atender as seguintes
peças de uso simultâneo em uma residência:
Sub-ramal 1: pia de cozinha
Sub-ramal 2: vaso sanitário com válvula de descarga
Sub-ramal 3: Lavatório
Sub-ramal 4: Tanque de lavar
P VS LV T

Resp.:
Dimensionamento dos sub-ramais, ver tab. 1.8
Pia de cozinha: DN- 15 (1/2”)
Vaso Sanitário: DN-32 (11/4”)
Lavatório: DN- 15 (1/2”)
Tanque: DN-20 (3/4”)
Seção equivalente: 1+ 10,9 + 1 + 2,9 = 15,8 (Tab 1.9)
P VS LV T

Com o total de 15.8, pela tabela 1.9 (seção equiv.) constata-se
que um ramal de 1 ½” satisfaz.
Exercício 02: Dimensionar um ramal, alimentando
simultaneamente 3 ch e 3 LV de um colégio.
Seção Eq:1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 6 (Tab 1.9……..diâmetro
do ramal = 1” (DN-25))
CH
CH
CH LV LV LV
1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2
P VS LV T
1 ½”(40)

2.3 – DIÂMETRO DAS COLUNAS DE DISTRIBUIÇÃO
• Método de Hunter
É bom lembrar que deve-se evitar ramais longos, é preferível
criar novas colunas de distribuição.
É conveniente projetar uma coluna só para os vasos sanitários e
outra para atender as demais peças.

2.3 – COLUNAS (MÉTODO DE HUNTER)
COL TRE P.U P AC Q D VEL L REAL L EQ Lt P DISP J Hf P JUS OBS
l/s mm m/s m m m mca m/m m mca
(a) (b) © (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) (l) (m) (n) (o)

DESCRIÇÃO DA PLANILHA
a) Numerar a coluna;
b) Marcar com letras os trechos em que haverá; derivações
para os ramais;
c) Somar os pesos de todas as peças de utilização (tab. 1.3);
d) Juntar os pesos acumulados no trecho;
e) Determinar a vazão, em l/s, usando a fig. 1.5 a;
f) Arbitrar um diâmetro D em polegada ou mm

g) Obter V em m/s e J em m/m (fig. 1.8; 1.9 ou 1.11.
OBS.: Se V>3,0 m/s, escolher um D maior;
Obs. Não considerar a tab. 1.7 de vel. máx do livro do Hélio
Creder
h) Comprimento real ( medido em planta)
i) Comprimento equivalente (Leq) – devido a perdas
localizadas;
j) Comprimento total- Lt = L+Leq;
l) Pressão disponível no ponto considerado: diferença de nível
entre NA do res e este ponto;
m) Perda de carga unitária (ver item g);
n) Perda de carga total – h = Lt x J;

FIG 1.8 - TUBO AÇO GALV. E FeFo

Exercício 01: Dimensionar as colunas 1,2 e 3 de um edifício
residencial de quatro pavimentos, que atendam as seguintes
peças por pavimento:
• Coluna 1: aquecedor, banheira, chuveiro, lavatório e bidê nos
2o, 3o e 4o pav. e vaso sanitário com caixa de descarga,
banheira, chuveiro, lavatório e bidê no 1o pavimento.
Obs.: o aquecedor irá atender, B+CH+L+BD
• Coluna 02: Vaso sanitário com válvula de descarga
• Coluna 03: Vaso sanitário com válvula de descarga, pia, filtro,
tanque e chuveiro
AULA 04

• Pé direito: 3,0 m
• Tubulação em ferro galvanizado
• Pressão disponível na derivação do 4o pav = 5,5 m
• Comprimento real da tubulação até a derivação no 4o pav.:
A-B = 10,5 m
A-F =7,5 m
A-J = 8,5 m
Diâmetro do barrilete = 2 ½”(63 mm)
AQ = aquecedor; VS = vaso sanitario; BD = bidê; CH = chuveiro; B
= banheira; L = lavatório; P = pia; F = filtro; T = tanque

DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS (MÉTODO DE HUNTER)
COL TRE PESO
UNIT
PESO
AC.
Q D VEL L REAL L EQ Lt P DISP J Hf P JUS OBS
l/s mm m/s m m m mca m/m m mca
(a) (b) © (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) (l) (m) (n) (o)
TAB 1.3 FIG 1.5 a FIG 1.5 a FIG 1.8 FIG 1.13 a FIG 1.8

COLUNA
(a)
TRECHO
(b)
PESO
UNIT
©
TAB 1.3
PESO
ACUMUL
ADO
(d)
Q(L/S)
FIG 1.5a
(e)
D(mm)
FIG 1.5a
(f)
V(m/s)
FIG 1.8
(g)
L REAL
(m)
(h)
Leq (m)
FIG 1.13
(i)
L TOTAL
(m)
(j)
P
DISP(m)
(l)
PERDA
CARGA
UNIT
FIG 1.8
(m)
PERDA
CARGA
TOTAL
(n)
PRESSÃO
A JUS
(o)
1 A-B
B-C
C-D
D-E
4,2
4,2
4,2
2,4
15
10,8
6,6
2,4
1,17
0,98
0,78
0,47
32
25
25
20
1,5
1,8
1,5
1,6
10,5
3,0
3,0
3,0
7,43
1,66
1,66
1,25
17,93
4,66
4,26
4,25
5,50
6,17
7,91
10,07
0,13
0,27
0,18
0,24
2,33
1,26
0,84
1,02
3,17
4,91
7,07
8,82
2 A-F
F-G
G-H
H-I
40
40
40
40
160
120
80
40
3,8
3,3
2,7
1,9
50
40
40
40
1,9
2,4
2,0
1,5
7,5
3,0
3,0
3,0
12,05
2,5
2,5
0,95
19,55
5,5
5,5
3,95
5,5
6,15
7,77
9,83
0,12
0,25
0,17
0,1
2,35
1,38
0,94
0,40
3,15
4,77
6,83
9,43
3 A-J
J-L
L-M
M-N
42,3
42,3
42,3
42,3
169,2
126,9
84,6
42,3
3,9
3,4
2,8
1,95
50
50
40
40
1,8
1,6
2,0
1,6
8,5
3,0
3,0
3,0
17,48
3,30
2,50
0,95
25,98
6,30
5,50
3,95
5,50
5,38
7,81
9,82
0,12
0,09
0,18
0,11
3,12
0,57
0,99
0,43
2,32
4,81
6,82
9,39
OBS.01: CONFERIR A PRESSÃO A JUS COM A PRESSÃO DE SERVIÇO – TAB 1.6
OBS.02: Por construção: A-B = 10,5 m; A-J = 8,5 m; A-F = 7,5 m

RESP.:
I - COLUNA 1
Pesos unitários no 2o, 3o e 4o pav.(tab 1.3)
B CH L BD
AQ = 1 + 0.5 + 0.5 + 0.1 = 2,1
AQ = 2.1
B = 1.0
CH = 0.5
L = 0.5
BD = 0.1
TOTAL = 4,2

Pesos unitários no 1o pav.
VS c/ cx. descarga = 0.3
B = 1.0
L = 0.5
CH = 0.5
BD = 0.1
TOTAL = 2.4
Total da coluna 01= (pav. 2,3 e 4) + pav. 1 = 3 x 4.2 + 2.4 = 15.0

Na fig. 1.5a: com o peso acumulado de 15.0 encontra-se:
Q = 1,17 l/s e D = 1 ¼” (32 mm)
Velocidade (fig 1.8) … V = 1,5 m/s
Obs 01. Pode-se usar a eq da continuidade
Obs. 02: Se a velocidade for maior que 3,0 m/s escolher um
Diâmetro maior

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