Os 07 passos para dimensionar
tubulações de água fria

Felipe & Lucas // 19 de agosto de 2020 // 16:45

Dimensionar tubulações de água fria de forma que elas proporcionem aos equipamentos hidráulicos e sanitários pressão de utilização adequada é imprescindível.

Caso isso não seja feito, alguns problemas como chuveiros e pias com pouca pressão, equipamentos que apresentam uma queda grande de pressão ao utilizá-los em conjunto, ruídos e barulhos incômodos e excessivamente altos, além de infiltrações e vazamentos podem vir a ocorrer.

Para se evitar os problemas citados e fazer com que estudantes e profissionais entendam de forma simples como funciona o dimensionamento das tubulações de água fria, preparamos um roteiro de cálculo com o passo a passo do que deve ser feito.

Dá uma olhada nos 07 passos para dimensionar tubulações de água fria!

Os 07 passos para dimensionar tubulações de água fria

1º Passo: Determinar trechos

Sempre que houver uma mudança de vazão ou do diâmetro da tubulação um novo trecho deve ser criado. É possível entender melhor na imagem:

2º Passo: Somar pesos de cada trecho

Somar os valores dos pesos de cada peça. Os pesos são valores tabelados que auxiliam a dimensionar alguns itens como a vazão e o diâmetro do tubo.

Atenção, pois os pesos são acumulativos, o ideal é começar pelo último trecho e seguir até o início. De acordo com a NBR 5626 os pesos relativos de cada aparelho são os seguintes:

3º Passo: Estimar vazão

A vazão é determinada por fórmula, basta saber a soma dos pesos dos aparelhos no trecho.

Q – VAZÃO (L/s)

P – PESO DOS APARELHOS

4º Passo: Determinar o diâmetro mínimo e diâmetro usado

O diâmetro mínimo é calculado através do uso do ábaco. O ábaco é uma tabela que relaciona a soma dos pesos de cada trecho e o diâmetro mínimo a ser utilizado.

No ábaco os números em destaque são o resultado da soma dos pesos, ao lado estão os diâmetros mínimos a serem adotados em milímetros.

Cada faixa de valores da soma dos pesos corresponde a adoção de um diâmetro especifico da tubulação.

Em um exemplo prático, se a soma dos pesos resulta em um valor de 2, o diâmetro mínimo é o de 25 mm.

Se a soma dos pesos resultar em um valor de 8, o diâmetro mínimo adotado é o de 32 mm e assim por diante.

5º Passo: Verificar velocidade nos trechos

A velocidade de escoamento em cada trecho deve obedecer a duas inequações, que são:

É importante atender as duas inequações. A equação para o cálculo da velocidade é:

D – DIÂMETRO ADOTADO (mm)

V – VELOCIDADE (m/s)

Q – VAZÃO (l/s)

Caso a velocidade não atenda as duas inequações, escolher uma tubulação de maior diâmetro (A velocidade dá água é inversamente proporcional ao diâmetro da tubulação).

6º Passo: Determinar perdas de carga

6.1. Perda de carga unitária

A perda de carga unitária representa a perda de pressão a cada metro da tubulação. Ela pode ser calculando usando a seguinte equação:

J – Perda de carga unitária (Kpa/m)

Q – Vazão (l/s)

D – Diâmetro (mm)

6.1. Perda de carga total

A perda de carga total refere-se a soma das perdas de cargas e é representada pela seguinte equação:

Onde:

ΔH é a perda de carga total (Kpa);

Lr é o comprimento real das tubulações (m);

La é o comprimento equivalente dos acessórios (m).

O comprimento equivalente (La) são valores dados a conexões das tubulações para auxiliar e facilitar no momento do cálculo, a ideia básica é que cada conexão proporciona uma perda de carga igual a um comprimento de tubulação.

Esses comprimentos são dados por tabela e de forma simplificada são valores em metros correspondentes a cada tipo de conexão.

Para se obter o valor do comprimento equivalente das conexões de cada trecho basta somar os valores correspondente a cada conexão de acordo com o diâmetro usado no trecho. A tabela a seguir foi retirada da NBR 5626 e relaciona esses valores.

7º Passo: Determinar as pressões

A NBR 5626 delimita as pressões máximas e mínimas de utilização, a pressão máxima admitida nas tubulações é de 400 Kpa. Já a pressão mínima depende do tipo de elemento de cada trecho, de forma geral temos:

· Bacia sanitária com válvula ≥ 15 Kpa

· Bacia sanitária com caixa acoplada ≥ 5Kpa

· Outros pontos de utilização ≥ 10 Kpa

· Tubulações ≥ 5 Kpa

Sabendo disso, a pressão de cada trecho deve ser calculada a partir da seguinte equação:

Onde:

P(x) – É a pressão disponível no trecho que está sendo dimensionado.

P(x-1) – É a pressão disponível no trecho anterior (Assim como na soma dos pesos, a pressão disponível também depende da pressão dos trechos anteriores, caso o trecho venha direto do reservatório assume-se essa parte da expressão como igual a zero.)

Cota – A cota, também chamada de desnível geométrico, é simplesmente a diferença de “altura” do início e do fim do trecho.

Se a tubulação “desce”, ou seja, se o desnível é a favor da gravidade, atribui-se um valor positivo igual ao valor do desnível em metros.

Se a tubulação “sobe”, ou seja, se o desnível é contra a gravidade, atribui-se um valor negativo igual o valor do desnível em metros.

ΔH – Perda de carga total (Tratada no tópico anterior)

Velocidade de escoamento da água, pressões máximas e mínimas e diâmetro adotado. Se todos esses pontos estiverem dentro dos valores estipulados por norma, acaba aí o dimensionamento.

Caso algum desses pontos apresentem problemas o dimensionamento deve ser revisto.

Considerações finais

É de extrema importância que todas as edificações apresentem o dimensionamento de tubulações de água fria de forma detalhada.

Geralmente, dimensionamentos empíricos podem causar problemas na pressão da rede, podendo gerar patologias indesejáveis.

Apesar de ser um pouco trabalhoso, devemos sempre seguir o caminho mais técnico.

E para facilitar a sua vida, desenvolvemos uma super planilha de cálculo e dimensionamento de tubulações de água fria! Clica aqui para baixar e assiste o vídeo aí em baixo: