UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL INSTALAÇÃO PREDIAL DE ÁGUAS PLUVIAIS Prof. Adolar Ricardo Bohn - M. Sc. 1
A instalação predial de águas pluviais segue a norma NB 611/81. Os objetivos específicos que se pretende atingir com o projeto da instalação de águas pluviais são os seguintes: 1 Permitir recolher e conduzir as águas da chuva até um local adequado e permitido. 2 Conseguir uma instalação perfeitamente estanque. 3 Permitir facilmente a limpeza e desobstrução da instalação. 4 Permitir a absorção de choques mecânicos. 5 Permitir a absorção das variações dimensionais, causadas por variações térmicas bruscas. 6 Ser resistente às intempéries e à agressividade do meio. ( marisia da orla marítima). 7 Escoar a água sem provocar ruídos excessivos. 8 Resistir aos esforços mecânicos atuantes na tubulação. 9 Garantir indeformabilidade através de uma boa fixação da tubulação. OBJETIVO DA NORMA NB 611/81 A norma fixa exigências e critérios necessários aos projetos das instalações de drenagem de águas pluviais, visando garantir níveis aceitáveis de funcionalidade, segurança, higiene, conforto, durabilidade e economia. TERMINOLOGIA ASSOCIADA A CONCEITOS DE HIDROLOGIA ALTURA PRUVIOMÉTRICA : é o volume de água precipitada por unidade de área. (mm). Ou, é a altura de água de chuva que se acumula, após um certo tempo, sobre uma superfície horizontal impermeável e confinada lateralmente, desconsiderando a evaporação. INTENSIDADE PLUVIOMÉTRICA: é a altura pluviométrica por unidade de tempo. ( mm/h). DURAÇÃO DE PRECIPITAÇÃO: é o intervalo de tempo que determinada intensidade pluviométrica dura. (min). 2
PERÍODO DE RETORNO (ou período de recorrência): é o número médio de anos em que, para a mesma duração de precipitação, uma determinada intensidade é igualada ou ultrapassada apenas uma vez. (anos). ÁREA DE CONTRIBUIÇÃO: É a área horizontal em que as águas que nela se precipitam se dirigem para um mesmo ponto. (Km 2, ha, m 2 ). TEMPO DE CONCENTRAÇÃO: é o tempo que uma gota d'água leva para escoar do ponto mais afastado da área de contribuição até o local considerado. (min). TERMINOLOGIA ASSOCIADA A CONCEITOS DE HIDRAULICA CALHA: dispositivo destinado a recolher a água da chuva. CONDUTOR: dispositivo destinado a conduzir a água da chuva. PERÍMETRO MOLHADO: linha que limita a seção molhada junto às paredes da calha ou condutor. (m). ÁREA MOLHADA: área ocupada pelo liquido, na seção transversal da calha ou condutor. (m 2 ) RAIO HIDRÁULICO: é a área molhada sobre o perímetro molhado. area molhada perímetro molhado 2 [ m ] [ ] = [ ] R = 2 H m m VAZÃO DE PROJETO: é a vazão de contribuição da bacia, usada para dimensionar as calhas e condutores. FORMATO DAS CALHAS 3
TIPOS DE CALHAS 4
MATERIAIS UTILIZÁVEIS Segundo a NB 611, os seguintes materiais podem ser utilizados para a coleta e condução das águas pluviais: folhas de flandres, cobre, aço inoxidável, aço galvanizado, ferro fundido, alumínio, PVC rígido, fibrocimento, fibra de vidro, cerâmica vitrificada, concreto e alvenaria. PRINCIPAIS PRESCRIÇÕES DA NB 611 QUE DEVEM SER OBSERVADAS E ADOTADAS NO PROJETO DE ÁGUAS PLUVIAIS - As águas pluviais não devem ser lançadas no coletor de esgoto doméstico. - A rede de águas pluviais não deve ser ligada a qualquer outra instalação predial. - O acesso de gases do esgoto primário à rede de águas pluviais deve ser bloqueado. - Nas junções, e no máximo de 20 em 20 metros, deve haver uma caixa de inspeção. - Quando houver risco de obstrução, deve-se prever mais de uma saída. - Lajes impermeabilizadas devem ter declividade mínima de 0,5%. - Calhas de beiral e platibanda devem ter declividade mínima de 0,5% - Nos casos em que um extravasamento não pode ser tolerado, pode-se prever extravasores de calha que descarreguem em locais adequados. -Sempre que possível, usar declividade maior que 0,5% nos condutores horizontais. - O período de retorno a ser adotado ( T ) deve ser de: T = 1 ano, em áreas onde empossamentos podem ser tolerados, T = 5 anos, em coberturas e terraços. T = 25 anos, em coberturas e áreas onde empossamentos e extravasamentos não podem ser tolerados. - O tempo de duração é fixado em 5 minutos. - A intensidade de precipitação ( I ) a ser adotado deve ser: 5
I = 150 mm/h, quando a área de contribuição for menor que 100m 2. Quando a área for maior que 100m 2, I deve ser tirado da tabela "CHUVAS INTENSAS DO BRASIL"de Oto Pfafsteter. Chuvas intensas do Brasil ( duração = 5 minutos)- Parte da tabela como exemplo Intensidade Pluviométrica (mm/h) LOCAL Período de Retorno (anos) 1 5 25 Belém 138 157 185 Belo Horizonte 132 227 230 Florianópolis 114 120 144 Fortaleza 120 156 180 Goiânia 120 178 192 João Pessoa 115 140 163 Maceió 102 122 174 Manaus 138 180 198 Niterói (RJ) 130 183 250 Porto Alegre 118 146 167 Rio de Janeiro(Jardim 122 167 227 Botânico) - A área de contribuição deve: - ser tomada na horizontal - receber um incremento devido à inclinação da chuva. - Os incrementos devidos à inclinação da chuva são calculados segundo certas situações que podem se apresentar, e a NB 611 preve a seguintes situações e as fórmulas correspondentes: 6
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- A vazão de projeto é calculada pela fórmula racional: I A Q = 60 8
Onde: Q = vazão [l/min] A = área de contribuição [m 2 ] I = intensidade pluviométrica [mm/h] Observação: a vazão de projeto deve ser multiplicada pelos seguintes fatores, caso a saída da calha esteja a menos de 4m de uma curva: Fatores multiplicativos da vazão de projeto Tipo de curva Curva a menos de 2m de Curva entre 2 4 m da saída saída Canto reto 1,2 1,1 Canto arredondado 1,1 1,05 DIMENSIONAMENTOS: a) DAS CALHAS As calhas podem ser dimensionadas pela fórmula de MANNING-STRICKLER, ou com uso de tabelas. A fórmula de Manning-Strickler: Q = K. 3 2 S n R H. Onde: Q = vazão da calha [l/min] S = área molhada [m 2 ] n = coeficiente de rugosidade ( ver tabela) RH = raio hidráulico [m] i = declividade da calha [m/m] K = 60 000 i 9
Coeficientes de rugosidade ( n ) 1. Plástico, fibrocimento, alumínio, aço inoxidável, aço galvanizado, cobre, latão 0,011 2. Ferro fundido, concreto alisado, alvenaria revestida 0,012 3. Cerâmica e concreto não- alisado 0,013 4. Alvenaria de tijolos não-revestida 0,015 Capacidade de Calhas Semicirculares (Lâmina d'água igual a 1/2 diâmetro interno) n = 0,011 (Vazão em litros/min.) Diâmetro Interno Vazões (l/min) Declividades (mm) 0,5% 1% 2% 100 130 183 256 125 236 333 466 150 384 541 757 200 829 1 167 1 634 10