Instalações prediais de águas pluviais

As instalações prediais de águas pluviais seguem as preconizações da norma NBR 10844 (ABNT,1989) – Instalações Prediais de Águas Pluviais.

Os objetivos específicos que se pretende atingir com o projeto de instalações de águas pluviais são
os seguintes:

• Permitir recolher e conduzir as águas da chuva até um local adequado e permitido;
• Conseguir uma instalação perfeitamente estanque;
• Permitir facilmente a limpeza e desobstrução da instalação;
• Permitir a absorção de choques mecânicos;
• Permitir a absorção das variações dimensionais causadas por variações térmicas bruscas;
• Ser resistente às intempéries e à agressividade do meio (Ex. maresia da orla marítima);
• Escoar a água sem provocar ruídos excessivos;
• Resistir aos esforços mecânicos atuantes na tubulação;
• Garantir indeformabilidade através de uma boa fixação da tubulação.

Segundo CREDER (1995), os códigos de obras dos municípios, em geral, proíbem o caimento livre da água dos telhados de prédios de mais de um pavimento, bem como o caimento em terrenos vizinhos. Tal água deve ser conduzida aos condutores de águas pluviais, ligados a caixas de areia no térreo; daí, podendo ser lançada aos coletores públicos de águas pluviais. Aplica-se a drenagem de águas pluviais em coberturas, terraços, pátios, etc.

Terminologia

Apresentam-se abaixo algumas das definições associadas aos conceitos de hidrologia e hidráulica:

• Altura pluviométrica: é o volume de água precipitada (em mm) por unidade de área, 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 de referência para a determinação de intensidades pluviométricas.
• Período de retorno: número médio de anos em que, para a mesma duração de precipitação, uma determinada intensidade pluviométrica é igualada ou ultrapassada apenas uma vez.
• Área de contribuição: soma das áreas das superfícies que, interceptando chuva, conduzem as águas para determinado ponto da instalação.
• Tempo de concentração: intervalo de tempo decorrido entre o início da chuva e o momento em que toda a área de contribuição passa a contribuir para determinada seção transversal de um condutor ou calha.
• Calha: canal que recolhe a água de coberturas, terraços e similares e a conduz a um ponto de destino.
• Condutor horizontal: canal ou tubulação horizontal destinada a recolher e conduzir águas pluviais até locais permitidos pelos dispositivos legais.
• Condutor vertical: tubulação vertical destinada a recolher águas de calhas, coberturas, terraços e similares e conduzí-las até a parte inferior do edifício.
• Perímetro molhado: linha que limita a seção molhada junta as paredes e ao fundo do condutor ou calha.
• Área molhada: área útil de escoamento em uma seção transversal de um condutor ou calha.
• Raio hidráulico: é a relação entra a área e o perímetro molhado.
• Vazão de projeto: vazão de referência para o dimensionamento de condutores e calhas.
• Coeficiente de deflúvio superficial: quantidade de chuva que escoa superficialmente.

Calhas

♦ As calhas de beiral e platibanda devem, sempre que possível, ser fixadas centralmente sob a extremidade da cobertura e o mais próximo desta.
♦ A inclinação das calhas de beiral e platibanda deve ser uniforme, com valor mínimo de 0,5%.
♦ As calhas de água-furtada têm inclinação de acordo com o projeto da cobertura.
♦ Quando a saída não estiver colocada em uma das extremidades, a vazão de projeto para o dimensionamento das calhas de beiral ou platibanda deve ser aquela correspondente à maior das áreas de contribuição.
♦ Quando não se pode tolerar nenhum transbordamento ao longo da calha, extravasores podem ser previstos como medida adicional de segurança. Nestes casos, eles devem descarregar em locais adequados.
♦ Em calhas de beiral ou platibanda, quando a saída estiver a menos de 4m de uma mudança de direção, a
Vazão de projeto deve ser multiplicada pelos coeficientes da Tabela abaixo.

Dimensionamento das calhas

As calhas podem ser dimensionadas pela fórmula de Manning-Strickler:

onde:
Q = vazão da calha (l/min);
S = área molhada (m²);
RH = raio hidráulico = S/P (m);
P = perímetro molhado (m);
i = declividade da calha (m/m);
n = coeficiente de rugosidade;
K = 60000 (coeficiente para transformar a vazão em m³/s para l/min).

coeficientes de rugosidade dos materiais normalmente utilizados na confecção de calhas.

Recomendações da NBR 10844 a serem observadas e adotadas

O sistema de esgotamento das águas pluviais deve ser completamente separado da rede de esgotos sanitários, rede de água fria e de quaisquer outras instalações prediais. Deve-se prever dispositivo de proteção contra o acesso de gases no interior da tubulação de águas pluviais, quando houver risco de penetração destes.

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 descarregam em locais adequados.
Sempre que possível, usar declividade maior que 0,5% para os condutores horizontais.

Fatores meteorológicos

Para se determinar a intensidade pluviométrica (I) para fins de projeto, deve ser fixada a duração da precipitação e do período de retorno adequado, com base em dados pluviométricos locais.

Duração da precipitação
Deve ser fixada em 5 minutos.

Período de retorno
A NBR 10844 fixa os seguintes períodos de retorno, baseados nas características da área a ser drenada:
• T = 1 ano: para áreas pavimentadas onde empoçamentos possam ser tolerados;
• T = 5 anos: para coberturas e/ou terraço;
• T = 25 anos: para coberturas e áreas onde empoçamentos ou extravasamentos não possam ser tolerados.

Intensidade de precipitação

A intensidade de precipitação (I) a ser adotada deve ser de 150mm/h quando a área de projeção horizontal for menor que 100m². Se a área exceder a 100m², utilizar a tabela  (Chuvas Intensas no Brasil) da NBR 10844/1989.

Algumas cidades estão representadas na Tabela

Vazão de projeto

A vazão de projeto é determinada pela fórmula:

onde:
Q = vazão de projeto (l/min);
I = intensidade pluviométrica (mm/h);
A = área de contribuição (m²).

Dimensionamento dos condutores verticais
Os condutores deverão ser instalados, sempre que possível, em uma só prumada. Quando houver necessidade de desvios devem ser utilizadas curvas de 90º de raio longo ou curvas de 45º, sempre com peças de inspeção. Dependendo do tipo de edifício e material dos condutores, os mesmos poderão ser instalados interna ou externamente ao edifício.

O diâmetro interno mínimo dos condutores verticais de seção vertical é de 75mm e devem ser
dimensionados a partir dos seguintes dados:

• Q = vazão de projeto (l/min);
• H = altura da lâmina de água na calha (mm);
• L = comprimento do condutor vertical (m).

A partir dos dados deve-se consultar os ábacos das Figura abaixo, da seguinte maneira: 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. Deve-se adotar um diâmetro nominal interno superior ou igual ao valor encontrado no ábaco.

Dimensionamento dos condutores horizontais

Utilizando-se a fórmula de Manning-Strickler e considerando uma altura de lâmina igual a 2/3 do diâmetro, confeccionou-se a Tabela. Nesta tabela, o diâmetro é determinado a partir da rugosidade, da declividade adotada e da vazão necessária.

Caixa de areia

Devem ser previstas inspeções nas tubulações aparentes nos seguintes casos:

– conexão com outra tubulação;
– mudança de declividade e/ou de direção;
– a cada trecho de 20 metros nos percursos retilíneos.
Devem ser previstas caixas de areia nas tubulações nos seguintes casos:
– nas conexões com outra tubulação;
– mudança de declividade e/ou direção;
– a cada trecho de 20 metros nos percursos retilíneos.

Em ambos os casos, em cada descida (condutor vertical) ou no pé do tubo condutor vertical deverá ser instalada uma caixa de areia. De acordo com a 10844, a ligação entre os condutores verticais e horizontais é sempre feita por curva de raio longo com inspeção caixa de areia. A Figura indica um modelo desta caixa.

Exemplo de caixa de areia (planta baixa e corte)