Este documento discute os sistemas de drenagem de águas residuais pluviais em edifícios. Apresenta os componentes típicos de uma rede de drenagem pluvial, como caleiras, ralos, tubos de queda e coletores. Fornece diretrizes para o dimensionamento destes componentes com base no caudal de água pluvial calculado e fórmulas como a de Manning-Strickler. Finalmente, inclui um exemplo ilustrativo do traçado de uma rede de drenagem pluvial.

1. Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura
Sistemas Prediais de Drenagem
de Águas Residuais Pluviais
Maria da Glória Gomes
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Drenagem de Águas Residuais Pluviais
- O sistema de drenagem predial de águas residuais domésticas
e pluviais é sempre separativo. A sua ligação à rede pública de
drenagem pode efectuar-se através de um ou dois ramais de
ligação consoante se trate de rede pública do tipo separativo ou
unitário;
-O ramal de ligação de águas pluviais faz a ligação entre a
câmara de ramal de ligação e o colector público ou as valetas
dos arruamentos;
- Drenagem gravítica, com elevação ou mista (semelhante às
domésticas);
Águas residuais pluviais são provenientes de:
- chuvas;
- rega de jardins, lavagem de arruamentos, pátios e parques de
estacionamento, drenagem do subsolo;
- circuitos de refrigeração e instalações de aquecimento; 2
- piscinas e depósitos de armazenamento de água.
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2. Constituição da Rede de Esgotos Pluviais
- Caleiras e algerozes;
- Ralos (com sifão incorporado, ou com
sifonagem conjunta antes da caixa de ramal
Sistema de de ligação quando sistema público unitário);
Drenagem - Ramais de descarga;
- Tubos de queda;
- Colectores Prediais;
- Caixas ou câmaras de inspecção, reunião
ou visita;
- Caixa ou câmara de ramal de ligação;
-Ramal de ligação;
- Coluna de ventilação (eventualmente,
para ventilar poços de bombagem).
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Sistemas de Drenagem – Caleiras e Algerozes
Caleiras e algerozes
- Dispositivos de recolha destinados a conduzir as águas para
ramais ou tubos de queda;
- Inclinações entre 0.2-1.5% (recomendado entre 0.5-1.0%);
- Altura da lâmina líquida ≤7/10 da altura da secção transversal.
- nas caleiras e algerozes de pequena inclinação
descarregadores de superfície e orifícios de descarga (1 por
tubo de queda com Amín=50cm2) transbordo para o exterior
do edifício;
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3. Sistemas de Drenagem – Ramais de descarga
Ramais de descarga
- transporta as águas dos dispositivos de recolha (ralos, etc.)
para o tubo de queda ou colector predial;
- troços rectos ligados por caixas de reunião ou curvas de
concordância;
- ligação simultânea de vários ralos a um mm ramal de
descarga em caixas de reunião ou curvas de concordância;
- ligação aos tubos de queda através de forquilhas e aos
colectores através de forquilhas ou caixas de inspecção;
- troços verticais só com ≤ 2m, os horizontais com i ≥ 0.5%;
- podem estar à vista, embutidas, em caleiras, enterradas, em
galerias ou tectos falsos (nas garagens - suspensas nos tectos);
- D mínimo de 40mm (50mm se ralos de pinha).
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Sistemas de Drenagem – Tubos de queda
Tubos de queda
- Reúnem as descargas das zonas de recolha e conduzem-
nas ao colector predial ou valeta;
-Troço recto e vertical e sempre que possível com um único
alinhamento (qd. não é possível translacção ≤10D ou
troço de fraca pendente tratado como colector predial);
-Inserção nos colectores prediais com forquilhas ou câmaras
de inspecção;
- instalados à vista ou em galerias (evitar embutimentos);
- D mínimo de 50mm.
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4. Sistemas de Drenagem – Colectores prediais
Colectores Prediais
- Reúnem as descargas dos tubos de queda e de ramais
adjacentes e conduzem-nas à caixa de ramal de ligação;
-Troços rectilíneos quer em planta quer em perfil;
- câmaras de inspecção (qd enterrados), curvas de transição
ou forquilhas, no seu início, nas mudanças de direcção e
inclinação e nas alterações de diâmetro e confluências;
- afastamento máx. de 15m entre câmaras de inspecção;
-Podem ser instaladas à vista, em caleiras, galerias e tectos
falsos;
-D mínimo de 100mm.
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Sistemas de Drenagem – Ramal de ligação
Ramal de Ligação
- Conduz as águas residuais da rede predial (caixa de ramal
de ligação) à pública (colector público);
- Troço rectilíneo quer em planta quer em perfil;
- Ligados à rede pública por inserção nas câmaras de visita
ou, directa ou indirectamente nos colectores públicos (mm
disposições que nas residuais domésticas);
-D mínimo de 125mm.
Coluna de ventilação (dos poços de
bombagem)
- Traçado vertical e sempre que possível com um único
alinhamento e instaladas em galerias;
- Devem ter origem nos poços de bombagem e terem
abertura directa para o exterior; 8
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5. Simbologia
Simbologia
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Materiais das Tubagens
Materiais das Tubagens
- Mesmo tipo de material que as de águas residuais
domésticas, aos que se pode adicionar as de ferro
galvanizado e de betão;
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6. Dimensionamento dos sistemas de drenagem
de águas residuais pluviais
Caudal de cálculo de águas pluviais
provenientes da precipitação
Q=CI A
Q – Caudal de cálculo (l/min);
C – Coeficiente de escoamento;
I – Intensidade de precipitação (l/min.m2);
A – Área a drenar em projecção horizontal (m2).
Coeficiente de escoamento
- para coberturas inclinadas e em terraço impermeáveis C=1;
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Dimensionamento dos sistemas de drenagem
de águas residuais pluviais
Intensidade de precipitação – curvas de
intensidade, duração e frequência:
I = a tb
I – Intensidade de precipitação (mm/h);
t – duração da precipitação (min);
a, b – constantes dependentes do período de retorno e das regiões
pluviométricas.
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7. Dimensionamento dos sistemas de drenagem
de águas residuais pluviais
Regiões Pluviométricas
Adopta-se usualmente período de
retorno de 5anos e duração de
precipitação de 5min.
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Dimensionamento dos sistemas de drenagem
de águas residuais pluviais
Dimensionamento de ramais de descarga
-Os ramais de descarga de águas residuais pluviais podem
ser dimensionados a secção cheia;
- i ≥0.5% e Dmím=40mm (50mm se ralo em pinha);
- Ou Fórmulas de Manning-Strickler:
Secção cheia:
Q3 / 8
D=
0 , 6459 ⋅ K 3 / 8 ⋅ i3 / 16
D – Diâmetro (m);
Meia secção: Q – Caudal (de cálculo) (m3/s);
K – Constante de rugosidade
Q3 / 8 (dependente do material) (m 1/3/s -1);
D=
0 , 4980 ⋅ K 3 / 8 ⋅ i3 / 16 i – Inclinação (m/m).
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8. Dimensionamento dos sistemas de drenagem
de águas residuais pluviais
Dimensionamento de ramais de descarga
- Ou pelo quadro seguinte (secção cheia e K=120 m 1/3/s -1 ):
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Dimensionamento dos sistemas de drenagem
de águas residuais pluviais
Dimensionamento de caleiras e algerozes
- Altura da lâmina líquida ≤ 7/10 da altura da secção
transversal;
-Recomendado 1% ≥ i ≥0.5% e Dmím=40mm (50mm se ralo
em pinha);
- ou fórmula de Manning-Stricker:
Q = K A R 2 3 i1 2
Q – Caudal (de cálculo) (m3/s);
K – Constante de rugosidade (m 1/3/s -1);
A – secção ocupada pelo fluido (m2);
R – raio hidráulico (m);
i – Inclinação (m/m). 16
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9. Dimensionamento dos sistemas de drenagem
de águas residuais pluviais
Dimensionamento de caleiras e algerozes
O raio hidraúlico e a área ocupada são determinados da
seguinte forma:
- Secções semi-circulares: - Secções rectangulares:
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Dimensionamento dos sistemas de drenagem
de águas residuais pluviais
Dimensionamento de caleiras e algerozes
Para secções semi-circulares, pode ainda utilizar-se a
seguinte tabela:
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10. Dimensionamento dos sistemas de drenagem
de águas residuais pluviais
Dimensionamento de tubos de queda
-Dmím=50mm e ≥ que os ramais de descarga que para ele
confluem;
-Quando Ltubo de queda ≥ 40D com entrada em aresta viva, Ltubo
de queda ≥ 1m com entrada cónica, ou sem acessórios:
 H
Q = α + β  π D H 2 g H
em que:  D
Q – Caudal escoado (m3/s);
H – Carga no tubo de queda (m);
D – Diâmetro interior do tubo de queda (m);
g – Aceleração da gravidade (m/s2);
α – 0.453 – entrada em aresta viva no tubo de queda;
0.578 – entrada cónica no tubo de queda;
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β – 0.350.
Dimensionamento dos sistemas de drenagem
de águas residuais pluviais
Dimensionamento de tubos de queda (cont.)
- Quando Ltubo de queda ≤40D com entrada em aresta viva ou
Ltubo de queda ≤ 1m com entrada cónica):
Q =CS 2g H
em que:
Q – Caudal escoado (m3/s);
C – Coeficiente de escoamento (0.5);
S – secção do tubo de queda (m2);
H – Carga no tubo de queda (m);
g – Aceleração da gravidade (m/s2).
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11. Dimensionamento dos sistemas de drenagem
de águas residuais pluviais
Dimensionamento de tubos de queda (cont.)
-Ou através das Tabelas seguintes:
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Dimensionamento dos sistemas de drenagem
de águas residuais pluviais
Dimensionamento dos colectores prediais
- Os colectores prediais de águas residuais pluviais podem
ser dimensionados a secção cheia;
- Dmím=100mm e ≥ que as canalizações que para ele
confluem;
- 4% ≥ i ≥ 0.5% (aconselhável ≥ 1%).
- Ou Fórmula de Manning-Strickler,
Secção cheia: Meia cheia:
Q3 / 8 Q3 / 8
D= D=
0 , 6459 ⋅ K 3 / 8 ⋅ i3 / 16 0 , 4980 ⋅ K 3 / 8 ⋅ i3 / 16
D – Diâmetro (m);
Q – Caudal (de cálculo) (m3/s);
K – Constante de rugosidade (dependente do material) (m 1/3/s -1); 22
i – Inclinação (m/m).
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12. Dimensionamento dos sistemas de drenagem
de águas residuais pluviais
Dimensionamento dos colectores prediais
- Ou através das Tabela seguinte:
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Dimensionamento dos sistemas de drenagem
de águas residuais pluviais
Dimensionamento dos ramais de ligação
- Os ramais de ligação, desde que seja exclusivamente de
águas residuais pluviais podem ser dimensionados a secção
cheia;
- Dmím=125mm e ≥ que as canalizações que para ele
confluem;
- 4% ≥ i ≥ 1% (aconselhável ≥ 2%).
- Ou Fórmula de Manning-Strickler ou através da tabela
anterior (dos colectores prediais):
Secção cheia: Meia cheia:
Q3 / 8 Q3 / 8
D= D=
0 , 6459 ⋅ K 3 / 8 ⋅ i3 / 16 0 , 4980 ⋅ K 3 / 8 ⋅ i3 / 16
D – Diâmetro (m); Q – Caudal (de cálculo) (m3/s);
K – Constante de rugosidade (m 1/3/s -1); i – Inclinação (m/m). 24
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13. Exemplo
Traçado duma rede de drenagem de esgotos
pluviais
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