Alimentação das unidades consumidoras
Alimentação das unidades consumidoras
Esta aula tem como foco apresentar os principais tipos de medidores de água utilizados em
sistemas prediais, abordando suas aplicações, características metrológicas, requisitos
normativos, critérios de instalação e impactos no dimensionamento dos sistemas
hidrossanitários. O objetivo é capacitar o aluno para fazer escolhas técnicas adequadas ao
selecionar hidrômetros em projetos de edifícios residenciais e comerciais.
Normas Aplicáveis
NBR 16.043 (versão atualizada)
●​ Estabelece os requisitos metrológicos e técnicos para hidrômetros.
●​ Introduz o conceito de classes de precisão baseadas na relação de range (R) entre as
vazões Q3 e Q1.
NBR 81.944
●​ Define nomenclaturas, tamanhos padronizados e elementos construtivos dos
medidores.
●​ Classifica os medidores em tipos, tamanhos nominais (DN15, DN20 etc.) e modos de
leitura.
Tipos de Medidores: Características e Aplicabilidade
1. Unijato (Monojato)
●​ Funcionamento simples: a água entra por um único jato e movimenta uma turbina.
●​ Menor precisão em baixas vazões.
●​ Aplicação comum em residências unifamiliares.
●​ Custo mais baixo, mas limitado em desempenho.
2. Multijato
●​ Diversos jatos de água incidem sobre a turbina, gerando leitura mais estável.
●​ Apresenta maior precisão que o unijato, especialmente em faixas variáveis de
consumo.
●​ Mais resistente a variações de pressão e vazão.
●​ Pode ser acoplado a sistema de leitura eletrônica.
3. Volumétrico (de êmbolo)
●​ Mede volumes fixos de água com êxito em baixas vazões.
●​ Ideal para uso em instalações verticais (ex: hidrômetro individualizado em
apartamentos).
●​ Recomendado para locais com intermitência de consumo ou possibilidade de
microvazamentos.
4. Ultrassônico
●​ Mede a vazão sem partes móveis, usando sensores que detectam a velocidade da água
por ondas ultrassônicas.
●​ Alta precisão e baixa perda de carga.
●​ Mais sensível e com custo elevado.
●​ Ideal para aplicações de monitoramento avançado ou sistemas com controle remoto
de medição.
5. Woltmann (ou Woltima)
●​ Projetado para grandes vazões e baixas perdas de carga.
●​ Comum em entradas principais de condomínios ou indústrias.
●​ Rotor axial com leitura robusta.
Precisão Metrológica e Range (R)
Sistema antigo:
●​ Classes A, B e C: baseadas em limites de precisão. A classe C é a mais precisa.
Sistema atual:
●​ Usa o conceito de R (range): relação entre Q3 (vazão nominal) e Q1 (vazão mínima).
●​ Ex: medidor R80 é mais preciso que R40, especialmente em faixas de baixa vazão.
●​ Vazões padronizadas: 1,6 / 2,5 / 4 / 6,3 / 10 / 16 / 25 / 40 m³/h
●​ Escolher um medidor com range adequado evita falhas de leitura em consumos
baixos.
Requisitos de Instalação
Posição de instalação:
●​ Horizontal: mais comum e recomendada para maioria dos medidores (menor perda
de precisão).
●​ Vertical: permitida em alguns modelos, como volumétricos. Deve ser evitada em
multijatos se a precisão for prioridade.
Trechos retos antes e depois do medidor:
●​ Recomendado seguir a regra de 5 x DN (diâmetro nominal) antes e depois do
hidrômetro.
●​ Ex: para DN20, recomenda-se 100 mm de trecho reto.
●​ Evita turbulências e melhora a precisão da leitura.
Disposição de hidrômetros em centrais
Altura e espaçamento:
●​ Para hidrômetros DN20:
○​ Altura mínima entre hidrômetros: 25 cm (H2).
○​ Espaçamento lateral ajustado conforme cavalete e conexões.
●​ Manter espaçamento adequado facilita leitura, manutenção e substituições futuras.
Cuidados no Dimensionamento e Uso
●​ Garantir que a vazão de projeto esteja próxima da Q3, evitando operação próxima
de Q4 (vazão máxima).
●​ Evitar medidores subdimensionados, que operam no limite, pois isso causa perdas de
carga significativas e leitura imprecisa.
●​ Em sistemas com baixa demanda, priorizar hidrômetros que tenham boa resposta em
vazões mínimas (como volumétricos).
●​ Ficar atento a ruídos na tubulação, pois o medidor pode captar vícios de instalação e
vibrações indevidas como consumo.
Aplicabilidade em Projetos Prediais
●​ Em projetos de edifícios altos, considerar medidores resistentes à pressão (verificar
Q3 e Q4).
●​ Para individualização em apartamentos, recomenda-se uso de medidores volumétricos
com leitura eletrônica.
●​ Em projetos sustentáveis, medidores com comunicação remota podem ser usados para
monitoramento em tempo real.
Dimensionamento de Medidores de Água
O dimensionamento correto dos medidores de água é essencial para garantir leituras precisas
de consumo, evitar perdas de carga excessivas e garantir que eventuais vazamentos sejam
detectados. Essa etapa deve considerar a vazão de projeto, o tipo de medidor e as exigências
da concessionária local.
1. Dimensionamento do Medidor de Entrada do Edifício
O ponto de partida é o cálculo do consumo diário da edificação, que depende da população x
consumo per capita. Esse valor, dividido pelo tempo máximo de abastecimento permitido
pela norma (6 horas para edificações coletivas), determina a vazão de projeto.
Exemplo:
-​ Consumo diário: 38.880 litros
-​ Tempo máximo de abastecimento: 6h
-​ Vazão de projeto: 6,48 m³/h
Escolha do Medidor
Com a vazão de projeto em mãos, escolhe-se um medidor com vazão nominal (Q3) o mais
próximo possível desse valor. Se o modelo ideal (por exemplo, 6,3 m³/h) não estiver
disponível, pode-se optar por um superior (ex: 10 m³/h), desde que não comprometa a
sensibilidade de leitura.
●​ A vazão de sobrecarga (Q4) do medidor precisa ser superior à vazão de projeto.
●​ Se a Q4 for menor que a vazão de projeto, o medidor escolhido não será adequado.​
Verificação com a Concessionária
Apesar dos cálculos técnicos, a definição final do modelo é feita com base nas diretrizes da
concessionária (viabilidade técnica ou tabelas próprias). O estudo é útil para prever espaço de
instalação antes da resposta oficial da companhia.
2. Medição Individualizada – Método dos Pesos
Para a medição por apartamento, utiliza-se o método dos pesos, que considera a quantidade e
o tipo de aparelhos sanitários instalados.
Cada aparelho possui uma vazão de referência e um peso, baseado em seu impacto no
consumo.
Exemplo:
-​ Somando os pesos dos aparelhos de um apartamento, aplica-se a fórmula:
-​ Q = 0,3 × √(soma dos pesos)
-​ Isso resulta na vazão de projeto individualizada.
Após o cálculo, converte-se o valor para m³/h e busca-se o medidor mais adequado.
3. Escolha do Medidor Ideal
O medidor deve ter:
●​ Vazão nominal (Q3) próxima da vazão de projeto
●​ Vazão de sobrecarga (Q4) ≥ vazão de projeto
●​ Vazão mínima (Q1) inferior à menor vazão esperada para garantir leitura de
microvazamentos​
Exemplo:
-​
-​
-​
-​
Vazão de projeto: 2,79 m³/h
Medidor escolhido: Q3 = 2,5 m³/h
Q4 = 3,125 m³/h (2,5 × 1,25) → aceitável
Perda de carga estimada: ~3 m.c.a → adequada
4. Evite o Superdimensionamento
Medidores muito grandes:
●​ Têm Q1 elevado, o que impede a leitura de vazamentos pequenos.
●​ Geram custos desnecessários e exigem mais espaço físico.​
Para uso residencial, recomenda-se não ultrapassar DN25, garantindo a sensibilidade mínima
para identificar vazamentos como os de uma caixa acoplada.
5. Dimensões do Abrigo
Com o medidor definido, calcula-se o espaço necessário para a instalação:
●​ L (largura), P (profundidade), H (altura) e H2 (espaço entre medidores) são obtidos
com base nas tabelas das concessionárias.
●​ Inclui-se 5 DN de afastamento mínimo e espaço extra (~30 cm) para registros e
conexões.​
Exemplo para medidor DN20 (¾”):
-​ H2 (altura entre hidrômetros): 24 cm
-​ L (comprimento total): ≥60 cm
-​ P (profundidade): conforme tabela
-​ Tubulação: 50 mm​
O dimensionamento de medidores é uma etapa essencial nos projetos hidrossanitários. Deve
considerar:
●​ A norma técnica aplicável
●​ A vazão de projeto real
●​ A compatibilidade com os medidores disponíveis no mercado
●​ As orientações da concessionária local
●​ A adequação da instalação (espaço, pressão, leitura de vazões mínimas)​
Essa análise garante não apenas a conformidade do projeto, mas também o desempenho do
sistema no dia a dia.
Tipos de redes
O foco está nas duas principais configurações de redes hidráulicas em projetos prediais: a
rede ramificada e a rede malhada (também chamada de anel). Entender como cada uma se
comporta é essencial, especialmente para análises de funcionamento do sistema, como
pressões e vazões em pontos simultâneos de consumo, patologias hidráulicas e pressurização.
Diferença entre Rede Ramificada e Rede Malhada
Rede Ramificada
●​ A água flui de forma previsível do reservatório até os pontos de consumo.​
●​ O caminho de escoamento é lógico e único.​
●​ O dimensionamento e a análise são mais simples, pois cada trecho tem um sentido
definido.​
●​ Indicada para sistemas com pouca ou nenhuma simultaneidade.​
Rede Malhada (em Anel)
●​ Os pontos de consumo podem ser abastecidos por dois ou mais caminhos.​
●​ O sentido do fluxo não é previsível sem cálculos específicos.​
●​ Mais comum em sistemas com água quente, onde há mistura com água fria.​
●​ Proporciona redundância e equilíbrio, mas exige análise mais complexa.​
Comportamento Hidráulico da Rede Malhada
Em redes malhadas, a distribuição da vazão depende diretamente das perdas de carga de cada
caminho. Diferente da rede ramificada (onde se "chuta" uma divisão de vazão), na malhada a
divisão é determinada pela resistência hidráulica dos trechos.
Para análise, utiliza-se o método de Hardy Cross, com dois princípios:
1.​ Conservação de Massa: tudo que entra em um nó deve sair (ΣQ = 0).​
2.​ Conservação de Energia: a soma das perdas de carga em um ciclo fechado deve ser
zero (Σhf = 0).​
Esse método envolve tentativas sucessivas (iterações) até que as diferenças de vazão e perda
de carga sejam mínimas. Por isso, a simulação é geralmente feita por software, como o
EPANET.
Problemas Reais: Análise de um Apartamento
Um estudo de caso mostra um apartamento com baixa pressão na entrada (6 a 7 m.c.a), onde
o morador não conseguia usar dois chuveiros simultaneamente. Após instalar um
pressurizador na entrada do aquecedor, o problema persistiu: ao ligar o segundo chuveiro, a
pressão caía bruscamente, prejudicando o conforto térmico.
Foi identificado retorno de água quente na tubulação de água fria, causado por diferença de
pressões em uma rede malhada mal pressurizada. Ao ligar lavatórios, por exemplo, a água
quente retornava para a rede de água fria, causando sobrepressão, desequilíbrio de
temperatura e perda de vazão.
Simulação com EPANET
O EPANET foi utilizado para comprovar, numericamente, o comportamento da rede:
●​ Com pressão de entrada baixa e pressurizador local, ocorre retorno de água em
trechos onde a pressão é mais baixa.​
●​ A instalação do pressurizador na entrada do aquecedor cria um anel de circulação
involuntário, desequilibrando o sistema.​
●​ Quando a pressão de entrada é alta (ex: 22 m.c.a), mesmo com pressurizador, o
retorno não ocorre.​
Orientações para Pressurização
●​ Evite pressurizadores dentro de anéis: eles criam retorno indesejado.​
●​ Prefira pressurização na entrada do apartamento ou, idealmente, na cobertura, junto ao
barrilete.​
●​ Isso evita interferência entre apartamentos e melhora o desempenho hidráulico geral.​
Válvulas de Retenção: Solução ou Problema?
●​ Válvulas de retenção podem ser ineficazes, pois acumulam sujeira e podem travar.​
●​ Em duchas higiênicas com gatilho, o retorno é ainda mais frequente, pois o registro
costuma ficar sempre aberto.​
●​ Válvulas de retenção em monocomandos podem causar jatos de água fria ou quente,
caso sejam acionadas indevidamente por sobrepressão.​
Recomendação: Evitar válvulas de retenção embutidas. A melhor solução ainda é pressurizar
adequadamente a rede.
Soluções em Obra Existente
Se não for possível corrigir a infraestrutura:
●​ Regule o aquecedor para fornecer água à temperatura ideal (36–38 °C).​
●​ Feche o registro de água fria e utilize somente água quente nos banheiros.​
●​ Isso evita retorno e garante temperatura constante sem sobrecarga na rede.
Entender os tipos de redes e seus comportamentos é crucial para prever o funcionamento real
dos sistemas prediais. A rede malhada exige atenção especial em projetos com água quente, e
qualquer pressurização mal planejada pode causar retorno de água e falhas de conforto
térmico. A análise correta e o uso estratégico de softwares de simulação são fundamentais
para evitar problemas de campo e garantir desempenho ideal.
Bolhas de ar na tubulação
Bolhas de ar são uma patologia recorrente nas tubulações prediais, especialmente em
apartamentos de edifícios onde o reabastecimento após interrupção de fornecimento pode
aprisionar volumes de ar. Este ar pode gerar disfunções hidráulicas, afetar o conforto do
usuário e até prejudicar o funcionamento de equipamentos. Compreender a formação, o
comportamento e como evitar ou mitigar esses problemas é fundamental para projetistas de
instalações prediais.
Como as bolhas se formam
Durante interrupções no abastecimento, parte da água na tubulação escoa para os andares
inferiores. Quando o fornecimento retorna, o ar que preenche as tubulações não encontra
saída e acaba comprimido pela água que retorna, formando bolhas estáticas no interior das
tubulações, especialmente em trechos altos ou em sifões.
Impacto das bolhas no sistema
As bolhas impedem o fluxo pleno da água, criam travamentos, causam ruídos e podem
prejudicar o funcionamento de misturadores, aquecedores e outros dispositivos. Em redes mal
dimensionadas, o problema pode ser crônico, exigindo intervenções físicas.
Forças que atuam sobre a bolha
O comportamento da bolha depende de duas forças principais:
●​ Empuxo (Fe): força que tende a empurrar a bolha para cima, devido à diferença de
densidade entre água e ar.
●​ Força de Arraste (Fa): força que empurra a bolha no sentido do fluxo da água.​
Se Fa > Fe, a bolha é arrastada. Se Fe > Fa, a bolha permanece estática, podendo causar
obstruções.
Cálculo da permanência da bolha
A verificação se uma bolha irá ou não sair da tubulação pode ser feita com base em:
1.​ Volume da bolha – calculado pela Lei dos Gases (P1V1 = P2V2), considerando a
compressão do ar após retorno da água pressurizada.
2.​ Área da bolha – estimada com base nos estudos de bolhas de Taylor e na geometria
da tubulação.
3.​ Velocidade da água – obtida a partir da vazão dividida pela área útil de escoamento
(área do tubo menos a área ocupada pela bolha).​
Esses parâmetros permitem calcular a força de arraste e compará-la com a força de empuxo,
determinando se a bolha sairá espontaneamente ou não.
Situações críticas de projeto
A maior chance de aprisionamento de bolhas ocorre quando há formação de sifões
horizontais curtos, onde a água desce e volta a subir logo em seguida. Nestes trechos, a
bolha pode ocupar todo o espaço superior do tubo, sem receber contato suficiente com a água
para ser empurrada.
Em sistemas com baixa pressão, as bolhas podem atingir até 32 vezes o diâmetro interno da
tubulação. Já em sistemas pressurizados, o comprimento da bolha tende a ser menor (cerca
de 12 vezes o diâmetro), facilitando seu deslocamento.
Estratégias para evitar bolhas
1.​ Evitar sifões curtos – dimensionar trechos horizontais mais longos.
2.​ Aumentar a pressão do sistema – pressão elevada comprime mais a bolha,
diminuindo seu tamanho e aumentando a chance de remoção.
3.​ Instalar válvulas ventosas (purgadoras) – dispositivos que permitem a liberação
automática do ar em pontos estratégicos.
4.​ Facilitar a drenagem e reabastecimento – prever pontos de respiro e limpeza, e
registros bem localizados.​
Simulação e planilha de apoio
A aula também fornece uma planilha de apoio, onde o aluno pode inserir os seguintes dados:
●​ Diâmetro da tubulação
●​ Comprimento do trecho horizontal
●​ Pressão do sistema
●​ Vazão do trecho​
A planilha calcula o volume da bolha, sua área e comprimento, além das forças de empuxo e
arraste. Com base nesses dados, é possível prever se a bolha ficará retida ou será expulsa.
O estudo do comportamento de bolhas de ar em tubulações prediais é essencial para garantir
o bom desempenho do sistema hidráulico. Projetistas devem considerar as condições de uso,
pressões operacionais e configurações da rede para evitar a formação de bolsões de ar
persistentes. A análise técnica, somada ao uso de ferramentas como a planilha apresentada,
permite decisões mais seguras e eficientes no projeto.
Bolhas de ar na tubulação - planilha
Com base em parâmetros de projeto como diâmetro, pressão e vazão, é possível simular o
comportamento hidrodinâmico de bolhas de ar em sifões — condição comum e crítica em
instalações prediais.
Parâmetros de Entrada na Planilha
A planilha exige como entrada:
●​ Diâmetro interno da tubulação (mm) — ex: 22 mm de CPVC.
●​ Vazão (L/min) — ex: 6 L/min (torneira ligada).
●​ Pressão (m.c.a.) — ex: 5 metros de coluna de água.
●​ Comprimento do trecho horizontal (m) — ex: 10 metros.​
Esses dados alimentam os cálculos automáticos para simular o comportamento da bolha.
Etapas de Cálculo
1. Volume de Ar Inicial
●​ Calculado com base na área da seção do tubo × comprimento.
●​ Considera-se que 5% do volume de ar permanece após o abastecimento: este é o
volume residual da bolha.​
2. Compressão da Bolha (Lei dos Gases)
●​ O volume da bolha após a pressão é recalculado usando a Lei dos Gases:​
P1⋅V1=P2⋅V2P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2P1​⋅V1​=P2​⋅V2​
●​ Quanto maior a pressão, menor o volume final da bolha.​
3. Cálculo da Área e Altura da Bolha
●​ A espessura da lâmina de água (gama) que passa ao redor da bolha é descontada do
diâmetro interno.
●​ Com isso, é calculada a área ocupada pela bolha e sua altura estimada (modelo de
cilindro).​
4. Velocidade de Escoamento e Força de Arraste
●​ Com base na vazão e na área útil ao redor da bolha, calcula-se a velocidade do fluido.
●​ A força de arraste (Fa) é então obtida pela fórmula:​
Fa=0,5⋅Cd⋅ρ⋅A⋅v2F_a = 0{,}5 \cdot C_d \cdot \rho \cdot A \cdot
v^2Fa​=0,5⋅Cd​⋅ρ⋅A⋅v2​
onde:​
○​ Cd=0,47C_d = 0{,}47Cd​=0,47 (coef. de arraste),
○​ ρ=\rho =ρ= densidade da água,
○​ A=A =A= área frontal da bolha,
○​ v=v =v= velocidade do escoamento.​
5. Força de Empuxo (Fe)
●​ Calculada com base no volume da bolha e densidade da água.​
●​ Se Fe>FaFe > FaFe>Fa, a bolha permanece.​
Se Fa>FeFa > FeFa>Fe, a bolha é expulsa.​
Resultados e Observações da Simulação
●​ Em pressão baixa (5 m.c.a), a bolha tende a permanecer na tubulação mesmo com
aumento da vazão.
●​ A bolha só é expulsa quando há maior pressão (≥10 m.c.a) e maior vazão
simultânea (ex: abrir 3 torneiras).
●​ A combinação ideal para eliminar bolhas é:​
pressão alta + múltiplos pontos de consumo abertos.​
Diâmetro e Comprimento influenciam muito:
●​ Tubos de maior diâmetro resultam em bolhas maiores e mais difíceis de remover.
●​ Comprimentos longos aumentam o volume de ar acumulado.​
Boas Práticas de Projeto
1. Evite sifões curtos
Sifões curtos prendem bolhas com mais facilidade. Para evitar problemas:
●​ Em sistemas pressurizados, mantenha trechos retos com no mínimo 12 vezes o
diâmetro (12 DN).
●​ Em sistemas gravitacionais, o mínimo é 32 DN.​
2. Avalie o uso de válvulas purgadoras (ventosas)
●​ Quando o comprimento do trecho horizontal ultrapassa 20 metros.
●​ Quando a pressão é inferior a 10 m.c.a.
●​ Instalar ventosas próximas ao medidor (em apartamentos) ajuda a eliminar ar
acumulado na linha principal.​
3. Combine com válvula de retenção
●​ Instalada logo após o medidor, evita o esvaziamento da rede interna e impede o
retorno da água.
●​ Mantém o sistema escorvado, dificultando a entrada de ar.​
Estratégias para Rede de Água Quente
●​ Evitar sifões na rede quente é mais difícil, pois há menos espaço no shaft para instalar
ventosas.
●​ Solução: redes contínuas sem trechos que sobem e descem bruscamente.
●​ Pode-se também instalar válvulas de retenção e fazer traçados que não formem
“bolsões”.​
A planilha apresentada nesta aula oferece uma forma prática e didática de avaliar o
comportamento de bolhas de ar em sistemas prediais. A análise de forças hidrodinâmicas
ajuda a antecipar problemas e definir soluções técnicas com base na física do escoamento.
Para um projeto seguro:
●​ Verifique comprimento e diâmetro dos trechos horizontais.
●​ Avalie a necessidade de ventosas e válvulas de retenção.
●​ Garanta pressão adequada nos pontos mais críticos da instalação.
Traçado das tubulações - Rígido e PEX
O foco está na aplicação desses sistemas dentro dos apartamentos residenciais, detalhando os
traçados típicos, as vantagens de cada solução e as boas práticas para projetos eficientes e de
fácil manutenção.
Sistema de Tubulação Rígida
Características:
●​ Utiliza PVC marrom para água fria e CPVC para água quente.
●​ O medidor é localizado no hall dos apartamentos, geralmente dentro de armários
próximos aos elevadores.
●​ A distribuição da água acontece por ramais verticais que abastecem os pontos dos
ambientes.
●​ Os registros, em sua maioria, são posicionados dentro dos boxes para facilitar a
drenagem de ar em manutenções.​
Cuidados:
●​ Quando há misturadores ou aquecedores, é obrigatório o uso de CPVC nos trechos
sujeitos à temperatura elevada.
●​ Recomenda-se ao menos 1 metro de CPVC após o registro de água quente para
garantir segurança.
●​ A transição entre PVC e CPVC deve ser bem planejada, priorizando acessibilidade e
prevenção de vazamentos.​
Sistema de Tubulação Flexível (PEX)
Funcionamento:
●​ O sistema é baseado em conduítes (tubo-bainha) instalados nas alvenarias ou lajes,
por onde passam as mangueiras de PEX.
●​ Após a conclusão da estrutura (reboco ou contrapiso), as tubulações são inseridas
dentro das bainhas.
●​ As distribuições são feitas ponto a ponto, geralmente a partir de manifolds instalados
no shaft ou sob os lavatórios.​
Vantagens:
●​ Substituição rápida em caso de danos (basta puxar e recolocar a mangueira).
●​ Diminuição de conexões (tês e joelhos), o que reduz custos e riscos de vazamento.
●​ Elimina a necessidade de forros em certos cômodos, pois permite distribuição
embutida em lajes.
●​ Facilita a manutenção preventiva e corretiva.​
Tipos de Concepção com PEX
1.​ Ponto a ponto na laje: cada ponto tem uma linha dedicada saindo do manifold —
ideal para eliminar forros e evitar cortes em paredes.
2.​ Ramificado com PEX: segue o traçado tradicional, mas usando flexível em vez de
rígido.
3.​ Sistema híbrido (rígido + PEX): usa tubulação rígida nos shafts e transição para
PEX nos banheiros — comum para balancear custo e agilidade.​
Boas Práticas e Erros a Evitar
●​ Sempre utilizar tubo-bainha em instalações embutidas — facilita manutenção.
●​ Evite conexões dentro da bainha, pois impossibilitam a substituição da mangueira.
●​ Evite uso desnecessário de joelhos, pois são caros e aumentam a perda de carga.
Prefira curvas com maior raio.
●​ Atenção ao posicionamento dos manifolds: devem estar em locais acessíveis,
preferencialmente dentro do shaft.
●​ Não usar tubo-bainha à toa: se houver conexões internas, perde-se o benefício de
manutenção.​
Estratégias Construtivas e Economia
A escolha entre sistemas deve considerar o método construtivo adotado:
●​ Alvenaria tradicional: prefira o sistema ponto a ponto com manifolds embutidos nos
shafts.
●​ Drywall: pode-se usar sistema ramificado, pois o acesso à parede é mais simples.
●​ Distribuições pela laje: ideais para acelerar a entrega do apartamento e reduzir
serviços como forros e cortes.​
O PEX deve ser adotado como solução para eliminar etapas da obra, aumentar a
produtividade e garantir manutenção facilitada. Mesmo com um custo maior de material,
o tempo e a mão de obra economizados tornam o sistema mais viável financeiramente.
A definição do traçado ideal depende de uma análise conjunta entre projetista, construtora e
equipe de obra. O sistema PEX traz grandes vantagens técnicas e operacionais, mas precisa
ser bem implementado para entregar seus benefícios. O projetista deve entender as diversas
possibilidades (ramificado, ponto a ponto, híbrido) e aplicá-las conforme o tipo de obra,
garantindo uma instalação eficiente, segura e de fácil manutenção.
O que é mais viável, PEX ou PVC?
A proposta desta aula foi comparar, de forma prática e baseada em dados reais, os sistemas
hidráulicos em PEX e em PVC rígido, considerando custo total (material + mão de obra) e
tempo de execução em um apartamento típico. A comparação foi feita por meio da
modelagem no Revit, extração de quantitativos e orçamentação com base na planilha do
SINAPI.
Metodologia do Estudo
●​ Foi modelado um apartamento de 1 dormitório com banheiro (com banheira, bidê,
lavatório, vaso sanitário) e área de serviço integrada com a cozinha.
●​ Foram considerados somente os sistemas de água fria, para manter a comparação
proporcional.
●​ A distribuição hidráulica foi modelada de duas formas:
○​ Sistema PVC: tradicional, com traçado rígido e necessidade de rasgos em
alvenaria e chumbamento.
○​ Sistema PEX: traçado ponto a ponto, utilizando tubo-bainha e manifolds sob
armários.​
Premissas da Orçamentação
●​ Utilização da base SINAPI (composição analítica) para estimar custos de mão de obra
e materiais.
●​ Planilha não desonerada (custo com encargos).
●​ Consideração de tempo de execução baseado nas composições de assentamento de
tubos.​
Resultados Obtidos
Comparativo
PEX
PVC
Custo total
R$ 1.000 R$ 1.300
Tempo de execução
11 horas
47 horas
Velocidade relativa
—
4x mais demorado
Custo com rasgos + chumbamento —
R$ 655 (50% do total)
Principais Conclusões
●​ Tempo de execução: O PEX foi cerca de 77% mais rápido, mesmo em modelo
simples. O tempo do PVC aumenta devido à necessidade de rasgos de alvenaria,
chumbamento e colagem.
●​ Custo: O PVC se mostrou mais caro nesse exemplo, especialmente por conta dos
custos indiretos de mão de obra (serviços complementares como rasgos e
chumbamentos).
●​ Eficiência do PEX: A distribuição ponto a ponto com PEX usa menos conexões,
reduzindo o tempo de instalação e risco de vazamentos. Quanto mais conexões no
PEX, menor a diferença de tempo para o PVC.
●​ Flexibilidade de projeto: O PEX permite traçados otimizados, uso de manifolds e
instalação embutida em lajes ou paredes com tubo-bainha.
●​ Custos variam conforme o projeto: Em outros cenários, o PVC pode ser mais barato
em material, mas a execução tende a ser sempre mais lenta. Em contrapartida, a
rapidez do PEX pode gerar economia no cronograma geral da obra.​
Recomendação Técnica
Para projetos onde:
●​ Rapidez de execução é prioridade,
●​ Redução de cortes em alvenaria é desejada,
●​ E onde se busca modernização e manutenção facilitada,​
→ O sistema PEX se mostra mais viável, mesmo que o custo inicial de material seja
eventualmente superior.
Já o sistema PVC ainda pode ser vantajoso em obras onde o custo de mão de obra é
subsidiado, ou onde a construtora já domina a instalação tradicional.
Dimensionamento das tubulações - Rígido e PEX
Conceito-chave: Dimensionar ≠ Calcular Pressão
Antes de tudo, é essencial entender que dimensionar significa dar tamanho às coisas —
determinar o diâmetro adequado das tubulações, do medidor, do aquecedor, do reservatório,
etc. Já o cálculo de pressão serve para verificar se, com esse dimensionamento, o sistema
funcionará adequadamente em diversas condições de uso.
Métodos de Dimensionamento por Tipo de Trecho
O método de dimensionamento varia conforme o trecho da rede:
●​ Ramal predial ou de entrada:​
→ Utiliza-se a fórmula da vazão de projeto = consumo diário / 6 (CD/6).​
→ Define-se o diâmetro da tubulação com base na vazão e escolhe-se o medidor.
●​ Ramal de recalque:​
→ Usa-se a fórmula de Bresse, que considera o tempo de acionamento da bomba e
busca o diâmetro mais econômico.
●​ Prumadas (colunas verticais):​
→ A vazão é definida pelo método dos pesos.​
→ O diâmetro é determinado pela perna de carga característica (mínimo 0,08 m de
perda por metro).
●​ Distribuição interna dos apartamentos:​
→ Usa-se o método dos pesos para o dimensionamento das tubulações.​
→ A verificação de pressão é feita posteriormente com simulações reais de uso
simultâneo.​
Método dos Pesos: Como Funciona?
Cada ponto de consumo (chuveiro, lavatório, pia, máquina de lavar, etc.) possui um peso
relativo à sua vazão. A somatória dos pesos de um trecho permite determinar a vazão de
projeto com a fórmula:
Q=0,3⋅∑PQ = 0{,}3 \cdot \sqrt{\sum P}Q=0,3⋅∑P​
Onde:
●​ Q é a vazão (L/s),​
●​ P são os pesos dos aparelhos.​
Essa fórmula representa a probabilidade de uso simultâneo: quanto mais pontos num
trecho, menor a chance de todos estarem ligados ao mesmo tempo.
Como Usar os Pesos
Exemplo:​
Trecho abastecendo:
●​ 2 chuveiros → 2 × 0,4 = 0,8​
●​ 2 lavatórios → 2 × 0,3 = 0,6​
●​ 2 bacias sanitárias → 2 × 0,3 = 0,6​
Total de pesos = 2,0​
Q=0,3⋅2,0=0,42 L/sQ = 0{,}3 \cdot \sqrt{2{,}0} = 0{,}42\, L/sQ=0,3⋅2,0​=0,42L/s
Com a vazão determinada, consulta-se o ábaco do fabricante ou aplica-se o método da
Calef para conferir se o diâmetro proposto atende à velocidade máxima permitida por tubo.
Velocidade Máxima x Vazão Máxima
Pelo método Calef, cada diâmetro tem uma velocidade-limite. A fórmula da vazão é:
Q=A⋅vQ = A \cdot vQ=A⋅v
Onde:
●​ A = área da seção (π·D²/4),​
●​ v = velocidade máxima admissível (ex: 1,0 a 2,5 m/s).​
A planilha de apoio pode ser usada para facilitar os cálculos e cruzar os dados.
Boas Práticas e Diâmetros Mínimos Recomendados
●​ PPR/CPVC → mínimo de 25 mm.
●​ PEX → mínimo de 20 mm.
●​ Tubos como 40 mm ou 60 mm são evitados por custo e disponibilidade.​
Adotar diâmetros padronizados facilita compras e reduz custo com conexões raras.
Particularidades de Água Quente
Em trechos onde há uso de aquecedor:
●​ Considerar duas hipóteses para dimensionamento:​
1.​ Toda a água passa pela rede de água quente.
2.​ Toda a água passa pela rede de água fria.​
→ Sempre adote o pior caso (maior vazão), pois é o trecho mais crítico.
Dicas para Dimensionar Correto
1.​ Divida o projeto em trechos, especialmente onde houver conexões em “T”.
2.​ Soma-se os pesos de cada trecho isoladamente, considerando somente os aparelhos
que ele alimenta.
3.​ Utilize o ábaco ou a planilha com velocidades máximas para validar a escolha do
diâmetro.
4.​ Não subdimensione, mesmo que um ponto seja único. Use os diâmetros mínimos
sugeridos.
5.​ Evite simplificar com “peso por banheiro” sem considerar ramificações corretas.​
O dimensionamento correto das tubulações garante desempenho, economia e durabilidade do
sistema. Usar o método dos pesos de forma criteriosa, aliado a verificações de pressão e boas
práticas de projeto, permite uma rede mais eficiente e segura.
A prática com exemplos reais e uso da planilha auxiliar facilita a compreensão e aplicação
dos conceitos apresentados na aula.
Método da verificação de pressão
O método de verificação de pressão tem como objetivo calcular qual a pressão mínima
necessária na entrada do apartamento para garantir o funcionamento adequado de todos os
pontos de consumo, especialmente os mais críticos como chuveiros. A análise é feita de trás
para frente, ou seja, parte-se do ponto de consumo (ex: chuveiro) até o ponto de entrada da
instalação.
Etapas do Cálculo
1. Definição de pontos em uso simultâneo
●​ A simulação considera pontos críticos funcionando juntos, geralmente dois
chuveiros simultaneamente.​
●​ A escolha desses pontos influencia diretamente a pressão requerida na entrada.​
2. Divisão das vazões entre água quente e fria
●​ Em sistemas com misturadores e aquecedores de passagem, a vazão do chuveiro é
dividida proporcionalmente:​
○​ Exemplo: 80% da água vem da rede quente e 20% da fria.​
3. Pressão necessária no ponto de consumo
●​ Cada equipamento exige uma pressão mínima para funcionar (ex: 12 L/min a 5 m.c.a.
para um chuveiro).
●​ Essa pressão deve estar disponível no ponto final do trecho, após todas as perdas de
carga.​
Fórmula da Pressão no Trecho
Pnecessaˊria no inıˊcio do trecho=Pno ponto final+perda de carga do
trecho±desnıˊvelP_{\text{necessária no início do trecho}} = P_{\text{no ponto final}} +
\text{perda de carga do trecho} \pm \text{desnível}Pnecessaˊria no inıˊcio do trecho​=Pno
ponto final​+perda de carga do trecho±desnıˊvel
●​ Se o ponto final estiver abaixo do ponto inicial, o desnível é somado.
●​ Se estiver acima, o desnível é subtraído.
Correção de Vazões
Durante o cálculo, os caminhos diferentes que chegam ao mesmo ponto podem apresentar
valores de pressão diferentes. Para resolver isso:
●​ Aumenta-se a vazão do chuveiro mais favorável (o que exigiu menos pressão).
●​ Ajusta-se essa vazão até que a pressão necessária se iguale à do chuveiro mais
desfavorável.
●​ Essa etapa garante coerência entre os dois caminhos de cálculo e precisão nos valores
finais.​
Exemplo de Traçado e Cálculo
1.​ Define-se a vazão do chuveiro (ex: 12 L/min com 5 m.c.a.).
2.​ Calcula-se a perda de carga dos trechos e o desnível.
3.​ Repete-se o cálculo para o outro chuveiro e compara-se os valores.
4.​ Ajusta-se a vazão do chuveiro mais favorável até que ambos tenham a mesma pressão
necessária.
5.​ Continua-se o cálculo até a entrada do apartamento.​
Observação:
Caso a verificação não seja feita corretamente, pode haver uma subestimação da pressão
necessária e, com isso, o sistema pode apresentar falhas de funcionamento (como chuveiros
fracos ou água fria predominando na mistura).
Aplicação no Epanet
O raciocínio desenvolvido nessa verificação será replicado nas próximas aulas utilizando o
Epanet, software que simula redes hidráulicas. Ao entender essa lógica manual, o aluno
compreende como e por que o software entrega os resultados que entrega.
A verificação de pressão é uma etapa essencial para garantir conforto e desempenho do
sistema hidráulico. O método exige:
●​ Conhecimento da pressão mínima dos equipamentos.
●​ Compreensão das perdas de carga.
●​ Correção das vazões para igualar pressões em trechos distintos.​
É um processo iterativo, mas que proporciona um projeto mais confiável, eficiente e alinhado
com as exigências de obras prediais de alto desempenho.
Probabilidade do uso simultâneo em uma edificação
A definição da quantidade de pontos de água em uso simultâneo em um edifício é essencial
para o cálculo correto da pressão necessária na entrada dos apartamentos. A abordagem
tradicional — baseada apenas no número de aparelhos instalados — não reflete a realidade do
comportamento dos usuários. Por isso, nesta aula é apresentada uma metodologia mais
coerente e prática, baseada na tipologia do apartamento, padrão de uso e localização do
imóvel.
Por que os métodos tradicionais não funcionam bem?
Muitos livros utilizam tabelas fixas que correlacionam o número de pontos instalados com
uma porcentagem de uso simultâneo. No entanto, esse método ignora:
●​ A distribuição dos aparelhos (em cômodos diferentes ou não).
●​ O comportamento dos usuários (quem realmente usa o quê e quando).
●​ A localização do imóvel (praia, cidade, moradia permanente etc.).
●​ A tipologia do projeto (baixo padrão, médio, alto, luxo).​
Exemplo: Em um banheiro com chuveiro, lavatório e vaso, dificilmente dois pontos serão
utilizados simultaneamente por uma única pessoa. Já em apartamentos de praia, com
ocupação elevada, o uso simultâneo tende a ser mais intenso.
Metodologia Recomendada
A metodologia propõe considerar:
1. Tipologia do apartamento
●​ Número de dormitórios → estimativa da população máxima.
●​ Distribuição dos pontos → quais podem ser usados juntos.​
2. Padrão de uso local
●​ Cidade de temporada (praia): alta simultaneidade.
●​ Residência habitual: uso mais espaçado e distribuído.​
3. Definição junto ao cliente
●​ O projetista propõe cenários (ex: 2, 3 ou 4 pontos simultâneos).
●​ O cliente (construtora) escolhe qual cenário adotar, baseado no conforto desejado,
custo e faixa de mercado.​
Padrão Prático por Tipo de Empreendimento
Tipo de Empreendimento Nº de Pontos Simultâneos (recomendado)
Baixo e Médio Padrão
2
Alto Padrão e Luxo
3a4
Super Luxo ou Veraneio
5 ou mais (conforme desejo do cliente)
Aplicação Prática
●​ Ao projetar um edifício, apresente ao cliente as implicações da escolha:
○​ Pressurizar mais pavimentos = maior pressão disponível, mais conforto.
○​ Pressurizar menos pavimentos = menor custo.​
●​ O cliente decide o número de pontos simultâneos desejado com base no padrão do
imóvel.​
Conceito de Vazão Ideal e Conforto
●​ O conforto no banho depende da força e da área de contato da água no corpo, não
da quantidade de água.
●​ Chuveiros de alto conforto usam bicos menores e requerem pressão alta (8–10
m.c.a.), mas consomem menos água (8–12 L/min).
●​ Chuveiros baratos funcionam com baixa pressão (2 m.c.a.), mas consomem mais
(12–18 L/min) e entregam menos conforto.​
Pressão Mínima por Tipo de Aparelho
Aparelho
Chuveiro comum
Pressão Ideal (m.c.a.)
2
Observações
Alto consumo, menor conforto
Chuveiro conforto médio 6–8
Boa relação entre conforto e economia
Chuveiro luxo
10+
Alta pressão e alto custo
Torneira simples
2
Água fria
Torneira misturador
6–8
Águas quente e fria
Torneira gourmet
10–15
Baixa vazão, difícil ligar aquecedor
Atenção: Muitas reclamações no pós-obra estão relacionadas a torneiras
gourmet, que exigem alta pressão para misturar a água e acionar aquecedores.
Equação da Vazão x Pressão
Q=K⋅PQ = K \cdot \sqrt{P}Q=K⋅P​
Onde:
●​ QQQ = vazão (L/min),
●​ PPP = pressão (m.c.a.),
●​ KKK = constante do equipamento (determinado experimentalmente ou pelo
fabricante).​
Essa equação permite simular como diferentes pressões afetam a vazão em chuveiros e
torneiras. Quanto maior a pressão, maior a vazão — até o limite do equipamento.
A determinação do uso simultâneo deve ser customizada por projeto, e não padronizada. A
decisão final sobre o número de pontos simultâneos depende:
●​ Do comportamento esperado dos usuários;
●​ Da localização e padrão do empreendimento;
●​ Do desejo do cliente quanto ao conforto oferecido.​
Com isso, o projetista pode calcular corretamente a pressão mínima necessária na entrada
do apartamento, garantindo eficiência hidráulica, economia e conforto ao usuário final.
Perdas de Carga em Tubulações
O foco está em compreender o conceito de perda de carga (ou perda de pressão) em
instalações hidráulicas e como isso impacta o desempenho do sistema. São apresentadas as
fórmulas utilizadas, as diferenças entre elas, e como aplicar esses conceitos em projetos
prediais com diferentes materiais (PVC, CPVC, PPR, PEX etc.).
O que é perda de carga?
Perda de carga é a queda de pressão ao longo do percurso da água dentro da tubulação,
causada pelo atrito entre o fluido e as paredes do tubo, e por conexões como joelhos, tês e
registros.
Exemplo: se a caixa d'água está 10 m acima do ponto de consumo (10 m.c.a) e ao final chega
apenas 8 m.c.a, então 2 m.c.a foram perdidos — isso é a perda de carga.
Fatores que influenciam a perda de carga
●​ Comprimento da tubulação
●​ Diâmetro interno do tubo
●​ Vazão
●​ Velocidade da água
●​ Rugosidade interna do tubo
●​ Conexões ao longo do percurso​
Fórmulas de Cálculo
1. Fórmula Universal de Darcy-Weisbach
Indicada para qualquer fluido. Mais precisa, usada com água quente ou sistemas não
convencionais.
hf=f⋅(LD)⋅(v22g)hf = f \cdot \left(\frac{L}{D}\right) \cdot
\left(\frac{v^2}{2g}\right)hf=f⋅(DL​)⋅(2gv2​)
Onde:
●​ hfhfhf = perda de carga (m.c.a)
●​ fff = fator de atrito (calculado com Reynolds e rugosidade)
●​ LLL = comprimento do tubo
●​ DDD = diâmetro interno do tubo
●​ vvv = velocidade do fluido
●​ ggg = aceleração da gravidade​
Rugosidade típica para plásticos (PVC, PPR, CPVC, PEX): 0,015 mm
2. Fórmula de Hazen-Williams
Empírica, muito usada na prática por ser mais simples. Só deve ser aplicada para água fria.
hf=10,67⋅(LC1,85⋅D4,87)⋅Q1,85hf = 10{,}67 \cdot \left(\frac{L}{C^{1{,}85} \cdot
D^{4{,}87}}\right) \cdot Q^{1{,}85}hf=10,67⋅(C1,85⋅D4,87L​)⋅Q1,85
Onde:
●​ CCC = coeficiente de atrito (PVC = 150, ferro = 130, aço = 100)
●​ QQQ = vazão (L/s)
●​ DDD = diâmetro interno (m)​
Resultados próximos aos da fórmula de Darcy quando bem aplicada.
Perdas Localizadas
Conexões (joelhos, tês, registros, válvulas) também causam perda de carga. Existem duas
formas de considerar essas perdas:
1. Comprimento Equivalente
Cada conexão equivale a um comprimento de tubo reto. Exemplo:
●​ Um joelho de 90° em tubo de 20 mm = 1,1 m de comprimento equivalente.​
→ Soma-se esses "comprimentos" ao comprimento total da tubulação e aplica-se na fórmula
da perda de carga.
2. Coeficiente K (Resistência Local)
Alternativa mais precisa, usada principalmente para PPR.
hf=K⋅(v22g)hf = K \cdot \left(\frac{v^2}{2g}\right)hf=K⋅(2gv2​)
●​ Cada conexão tem um K informado pelo fabricante.
●​ Exemplo: joelho 90° PPR da Tigre = K 2,0​
Outros fabricantes podem apresentar variações.​
Especificidades por Material
●​ PVC / CPVC / PEX / PPR: possuem rugosidades similares, então os cálculos com
valores padrão funcionam bem.
●​ PPR: recomenda-se usar método do K, pois alguns fabricantes (como a Tigre)
disponibilizam esses valores.
●​ PEX (curvas naturais): curvas feitas sem conexões precisam de fórmula específica
para calcular o K da curvatura.​
Considerações Práticas
●​ As tabelas de fabricantes (Tigre, Manco, Topfusion, Astra etc.) ajudam na estimativa
da perda por conexões.
●​ No dia a dia, usar comprimento equivalente para conexões é suficiente e prático.
●​ Para projetos mais refinados, utilizar o método de coeficiente K é mais preciso.
●​ A escolha entre fórmulas depende do nível de detalhamento necessário no projeto,
mas em geral os resultados são bastante próximos.​
Compreender e aplicar corretamente o cálculo de perda de carga é essencial para garantir a
pressão mínima nos pontos de consumo e evitar subdimensionamentos. A escolha do método
de cálculo (universal ou empírico) depende do tipo de fluido, material e precisão desejada.
Dica final: Mantenha sua planilha de cálculo organizada com abas específicas para
tubos, conexões e materiais — isso otimiza a verificação e torna seu projeto mais
técnico e confiável.
Perdas de Carga em Válvulas e Equipamentos
A perda de carga em sistemas prediais não ocorre apenas nas tubulações e conexões.
Válvulas, registros, medidores, aquecedores e demais equipamentos hidráulicos também
geram perdas que precisam ser consideradas para garantir a eficiência e o bom
funcionamento da instalação. Nesta aula, são apresentados os métodos práticos para estimar e
calcular essas perdas com base em catálogos técnicos, gráficos dos fabricantes e equações de
tendência.
Conceito de Perda de Carga Localizada
Perda de carga localizada é aquela que ocorre em um único ponto do sistema, causada por
elementos como registros, válvulas, medidores ou qualquer equipamento hidráulico que
interfira no fluxo.
A fórmula universal para perda de carga localizada é:
hf=k⋅v22ghf = k \cdot \frac{v^2}{2g}hf=k⋅2gv2​
●​ hfhfhf: perda de carga (m.c.a)
●​ kkk: coeficiente de resistência local
●​ vvv: velocidade da água
●​ ggg: aceleração da gravidade​
Para facilitar os cálculos, a velocidade pode ser substituída por uma função da vazão e da
área, o que leva a uma forma adaptada da equação, muitas vezes expressa como:
hf=k⋅Qnhf = k \cdot Q^nhf=k⋅Qn
Essa forma permite criar gráficos e tendências a partir de pontos extraídos dos catálogos
técnicos dos fabricantes.
Como Determinar a Perda de Carga de um Equipamento
Etapas principais:
1.​ Obter os gráficos dos fabricantes com vazão × perda de carga.
2.​ Extrair os pontos notáveis: Q3 (vazão nominal), Q4 (vazão máxima) e seus
respectivos valores de perda.
3.​ Inserir os dados no Excel ou Google Sheets.
4.​ Gerar um gráfico de dispersão com esses pontos.
5.​ Aplicar uma linha de tendência (ex: potência ou polinomial) para obter uma
fórmula prática.
6.​ Utilizar essa fórmula nos seus projetos para simular a perda de carga em diferentes
cenários de uso.​
Obs.: Se o gráfico for irregular, recomenda-se dividir o comportamento em duas
faixas e aplicar fórmulas distintas para vazões acima e abaixo do ponto nominal.
Medidores de Vazão
●​ Exemplo: Medidor Multijato da LAO.
●​ Gráfico disponível informa perda de carga nos pontos Q3 e Q4.
●​ A média entre esses pontos pode ser usada para gerar uma curva de tendência.
●​ A equação gerada pode ser usada no Excel para simular diferentes vazões.​
Aquecedores
●​ Exemplo: Aquecedor Rinnai 24L.
●​ Catálogos informam gráficos de vazão × perda de carga.
●​ Gerar a curva permite identificar a perda de carga real para a vazão desejada.
●​ Alternativa: alguns fabricantes fornecem o coeficiente kkk ou kvk_vkv​, que pode ser
usado diretamente na fórmula.
Cuidado com a unidade de vazão: pode estar em m³/h ou L/min. Isso afeta o uso
correto da fórmula.
Filtros
●​ Filtros em disco (ex: Bermad) ou filtros em "Y" também geram perdas significativas.
●​ Deve-se procurar fabricantes que forneçam gráficos ou o valor de kkk.
●​ Quando não disponível, pode-se usar o gráfico de um modelo similar como
aproximação.​
Válvulas e Registros
●​ Registros de pressão, monocomandos e válvulas misturadoras geralmente têm curvas
próprias de perda de carga.
●​ Exemplo: registro monocomando pode ter vazões elevadas com baixa perda de carga
(ex: 20 L/min com 2 m.c.a).
●​ Preferência por usar os gráficos dos fabricantes ao invés de tabelas genéricas, que
podem apresentar erros ou arredondamentos.​
Considerações sobre o Coeficiente kkk ou kvk_vkv​
●​ Alguns fabricantes fornecem o valor de kkk diretamente (também chamado de
kvk_vkv​ou “fator de fluxo”).
●​ Fórmula típica: hf=(Qkv)2hf = \left(\frac{Q}{k_v}\right)^2hf=(kv​Q)​ 2
●​ Verifique sempre a unidade da vazão e da perda de carga (m.c.a. ou bar).
●​ Quando não for fornecida a unidade, utilize gráficos como forma mais segura.
●​ Toda peça ou equipamento que interfere no fluxo da água gera perda de carga
localizada.
●​ A melhor maneira de quantificar essa perda é utilizando dados reais de catálogo e
simulando via gráficos no Excel ou Google Sheets.
●​ O ideal é utilizar sempre fórmulas com base em curvas de tendência, para alcançar
resultados mais próximos da realidade de funcionamento.
●​ Ignorar a perda de carga de equipamentos pode comprometer a pressão nos pontos de
consumo e o desempenho do sistema hidráulico.
Planilha de verificação de pressões
A aplicação prática da verificação de pressões em um apartamento, com base nos
conceitos teóricos vistos nas aulas anteriores. O professor demonstra como definir os pontos
de consumo simultâneo, identificar o caminho crítico da água no projeto e utilizar uma
planilha para organizar e calcular as perdas de carga e a pressão necessária.
Etapas da Verificação de Pressão
1. Definir os pontos em uso simultâneo
A primeira etapa é definir quais pontos de consumo estarão abertos simultaneamente.
Neste exemplo, foram escolhidos:
●​ 5 chuveiros funcionando ao mesmo tempo;
●​ 1 torneira gourmet, por ser o ponto mais distante da rede.​
Os demais pontos, como lavatórios, vasos sanitários, tanque e cozinha, foram ocultados do
cálculo por não estarem em uso simultâneo na simulação.
2. Identificar o caminho crítico
O caminho crítico da água é o trajeto com maior perda de carga, normalmente o da água
quente, pois passa por aquecedores e ramais mais longos.
No modelo 3D (no Revit), o professor destaca em cor os trechos por onde a água percorre da
entrada até os pontos finais (chuveiros e torneira).
3. Dividir os trechos hidráulicos
Para o cálculo, cada vez que há:
●​ mudança de vazão (entrada ou saída de pontos de consumo);
●​ mudança de diâmetro da tubulação;​
… deve-se considerar um novo trecho.
Cada trecho será analisado individualmente na planilha, com os dados de:
●​ altura do ponto inicial e final (cotas);
●​ vazão (Q);
●​ material e diâmetro da tubulação.​
Uso da Planilha de Verificação
A planilha é dividida em seções:
🔹 Parâmetros
●​ Traz os coeficientes de perda de carga (CPI) com base na fórmula de
Hazen-Williams.
●​ Para diferentes materiais (PVC, CPVC, PPR, etc.), basta atualizar o diâmetro interno
da tubulação.
●​ Fórmula usada:​
hf=CPI⋅Q1,85hf = CPI \cdot Q^{1{,}85}hf=CPI⋅Q1,85
🔹 Trechos
●​ Cada linha da planilha representa um trecho.
●​ Informar:​
○​ Nome do trecho;
○​ Altura do ponto inicial e final (em metros);
○​ Vazão;
○​ Diâmetro do tubo;
○​ Material;
○​ Comprimento do trecho.​
Com isso, a planilha calcula automaticamente a perda de carga individual de cada trecho e
a pressão acumulada necessária na entrada do sistema.
🔹 Mistura de Água
●​ A planilha também traz uma aba para calcular a proporção da mistura entre água
quente e fria.
●​ Com base nas temperaturas da água fria, quente e da água desejada no banho, é
possível definir qual fração da vazão será fria e qual será quente.
Exemplo:
●​ Água fria = 20°C
●​ Água quente = 45°C
●​ Água desejada no banho = 40°C
→ Resultado: 20% da vazão será fria e 80% será quente.
Esse dado influencia no dimensionamento dos trechos de água fria e quente.
●​ O uso da planilha permite simular com precisão a pressão necessária na entrada do
apartamento para que todos os pontos críticos funcionem adequadamente.
●​ O segredo está em definir corretamente os trechos, as vazões e os materiais utilizados.
●​ A verificação ajuda a garantir conforto para o usuário final e evita surpresas no
pós-obra.
Verificação das pressões com todos os pontos ligados
A planilha está estruturada por trechos hidráulicos entre os pontos de consumo e os pontos
de encontro (B, C, D...), formando caminhos independentes que se unem progressivamente.
Exemplo:
●​ Chuveiro 1 até ponto B
●​ Chuveiro 2 até ponto B
●​ Ponto B até C
●​ Chuveiro 3 até ponto C
Cada trecho é analisado com base em:
●​ Comprimento
●​ Diâmetro
●​ Vazão
●​ Altura (cota)
●​ Material da tubulação
Correção de Vazões para Equilíbrio de Pressões
Ao unir os caminhos de dois ou mais pontos (por exemplo, no ponto B), é necessário verificar
se a pressão exigida em cada um dos trechos até o ponto de encontro é a mesma. Caso
contrário, deve-se corrigir a vazão do ponto mais favorável (menor perda), aumentando-a
até igualar a pressão com a do trecho mais exigente.
Esse ajuste pode ser feito:
●​ Manualmente, testando valores na planilha.
●​ Automaticamente, com o uso do recurso Solver no Excel.
Exemplo de Correção
No ponto C, a pressão exigida para funcionamento vindo dos chuveiros 1 e 2 era de 9,8
m.c.a., enquanto do chuveiro 3 era de 9,5 m.c.a.​
→ Foi necessário aumentar a vazão do chuveiro 3 para que sua pressão necessária também
fosse 9,8 m.c.a., garantindo equilíbrio no sistema.
Esse processo se repete até todos os pontos de consumo estarem interligados no traçado
hidráulico completo.
Divisão de Vazões
No caso do uso de dois aquecedores em paralelo:
●​ A vazão total que entra é dividida por dois (ex: 45 L/min → 22,5 L/min para cada
aquecedor).
●​ A perda de carga em cada caminho é calculada individualmente.
●​ Além disso, somam-se as perdas de conexões, válvulas, curvas e registros no caminho
do aquecedor.​
Cálculo da Pressão Final na Entrada
Após o sistema ser completamente modelado e todas as correções aplicadas, o valor final
obtido foi de aproximadamente 45 m.c.a. de pressão necessária na entrada da unidade, com
todos os chuveiros e a torneira gourmet funcionando simultaneamente.
Esse valor considera:
●​ Mistura de água quente e fria (80% quente / 20% fria).
●​ Perdas de carga de cada trecho, conexões e equipamentos (ex: aquecedor, medidor).
●​ Pressão mínima exigida em cada ponto de consumo.
Atenção: Se não fossem feitas as correções de vazão e mistura, o sistema poderia
ser subdimensionado, levando a falhas no abastecimento.
Considerações Importantes
●​ O modelo adotado simula uma situação extrema (todos os pontos ligados ao mesmo
tempo), o que não é exigido pelas normas, mas serve para validar a capacidade do
sistema.
●​ Essa análise é fundamental para projetos de alto padrão ou quando o cliente deseja
garantir conforto mesmo em situações de alta demanda.
●​ No projeto real, o número de pontos simultâneos pode ser reduzido conforme o
padrão e uso do edifício.​
A verificação completa das pressões com todos os pontos funcionando permite:
●​ Garantir um dimensionamento mais seguro e eficaz.
●​ Identificar gargalos no sistema hidráulico.
●​ Corrigir os parâmetros de projeto antes da execução.
Na próxima aula, o professor simulará diferentes cenários com menos pontos ligados,
permitindo avaliar o comportamento da rede em situações mais próximas da realidade.
Análise de simultaneidade de pontos
A análise permite compreender o comportamento da rede em condições reais de uso e como
variações de consumo afetam a pressão exigida.
Entendendo o Ponto Mais Desfavorável
O ponto mais desfavorável nem sempre é o mais distante. Pode ocorrer de um ponto mais
próximo exigir mais pressão, dependendo das características do equipamento (ex: torneira
gourmet que requer alta pressão para baixa vazão).
Exemplo:
●​ Um chuveiro distante exige 11 m.c.a.
●​ Uma torneira próxima, mas com maior perda localizada, exige 15 m.c.a. → A torneira
é o ponto mais desfavorável.​
Ajustes de Vazão para Equalizar Pressões
Ao unir caminhos com diferentes exigências de pressão, é necessário ajustar as vazões dos
trechos para que todos os pontos recebam a pressão adequada. Isso é feito utilizando o
recurso Solver no Excel.
Etapas:
1.​ Identificar os pontos e caminhos convergentes.
2.​ Verificar as pressões exigidas em cada um.
3.​ Ajustar as vazões nos trechos mais favoráveis até igualar a pressão com os mais
desfavoráveis.​
Simulações com Diferentes Níveis de Simultaneidade
A planilha permite simular:
●​ Todos os pontos abertos simultaneamente
●​ Três chuveiros e uma torneira
●​ Dois chuveiros e uma torneira
●​ Um chuveiro e uma torneira​
Cada configuração gera uma pressão necessária diferente na entrada do apartamento.
Exemplos práticos:
●​ 1 chuveiro + 1 torneira → 14 m.c.a.
●​ 2 chuveiros + 1 torneira → 19 m.c.a.
●​ 3 chuveiros + 1 torneira → 26 m.c.a.
Quanto maior o número de pontos simultâneos, maior será a pressão exigida na
entrada.
Ajuste Automático da Planilha
A planilha foi programada para considerar a desativação de pontos. Quando um trecho tem
vazão = 0, ele copia o valor de pressão do outro trecho correspondente, garantindo
consistência nos cálculos.
Isso permite:
●​ Simular apenas os pontos desejados.
●​ Evitar divergência nas pressões dos pontos de encontro.
●​ Reduzir o risco de erro em memórias de cálculo.​
Importância da Pressão de Folga
O professor reforça que o sistema deve ser dimensionado considerando a vazão máxima
possível por ponto, mesmo que o usuário final regule o consumo para menos.
●​ Essa folga garante conforto e evita problemas quando múltiplos pontos estão em uso.
●​ Permite que o cliente controle a temperatura e o volume com mais liberdade, sem
comprometer o funcionamento do sistema.​
A análise de simultaneidade é essencial para:
●​ Determinar a pressão real necessária na entrada do apartamento.
●​ Simular diversos cenários de uso e validar o dimensionamento do sistema.
●​ Ajudar o cliente a entender o impacto do número de pontos ligados na pressão do
sistema.
A prática do uso da planilha com ajustes dinâmicos de vazão permite precisão
técnica e personalização do projeto conforme a realidade de uso.
Análise da temperatura
Esta aula aborda como a temperatura da água e a necessidade de mistura entre água
quente e fria impactam diretamente no cálculo da pressão mínima exigida na entrada de um
apartamento. A aula também demonstra como o tipo de chuveiro utilizado interfere na perda
de carga e na performance hidráulica do sistema.
Mistura de Água Quente e Fria: Impacto no Projeto
Para garantir conforto e desempenho, a mistura entre água quente e fria é uma estratégia
comum. A aula mostra que:
●​ A água quente deve sair do aquecedor a 45°C.
●​ A temperatura ideal de banho é geralmente em torno de 40°C.
●​ A existência de mistura (água quente + fria) permite reduzir a quantidade de água
quente circulando, diminuindo a perda de carga no aquecedor e nos ramais.
Sem mistura:
●​ A pressão exigida na entrada pode subir para 32 m.c.a.
Com mistura:
●​ A pressão pode cair para 26 m.c.a ou menos.​
Em locais mais quentes, essa redução pode ser ainda maior.
Otimização do Sistema: 3 Etapas
1.​ Redução do número de pontos simultâneos
2.​ Escolha de chuveiros com menor exigência hidráulica
3.​ Imposição da mistura de água quente e fria​
Esses três fatores são usados de forma estratégica para ajustar o sistema e reduzir a pressão
necessária, especialmente em prédios com múltiplos andares, onde pressurização é um
desafio.
Influência do Tipo de Chuveiro
Chuveiros possuem diferentes características hidráulicas que impactam no dimensionamento
do sistema:
Classificação dos Chuveiros:
●​ Alta vazão e baixa pressão (ex: sem restritor): entregam até 18 L/min com 2 m.c.a.,
mas geram muita perda de carga e roubam vazão de outros pontos.
●​ Média vazão (5 a 7 m.c.a. para 12 L/min): são os mais equilibrados e
recomendados, como os da Bonaducha.
●​ Alta pressão (10 a 12 m.c.a. para 12 L/min): usados em projetos de alto padrão,
com jato forte e econômico.​
Comparativo prático:
●​ Substituir um chuveiro comum por um de alta vazão pode aumentar a pressão
necessária em até 6 m.c.a..
●​ Já um chuveiro equilibrado (como Bonaducha) permite manter a pressão de entrada
entre 21 e 22 m.c.a. com até três chuveiros ligados e uma torneira.​
Considerações Técnicas para Projeto
O engenheiro deve registrar no memorial do projeto:
●​ A pressão de entrada calculada (ex: 22 m.c.a.)
●​ A quantidade máxima de pontos em uso simultâneo (ex: 3 chuveiros + 1 torneira)
●​ A temperatura da água quente no aquecedor (ex: 45°C) como premissa obrigatória
para garantir a mistura.
●​ A curva de desempenho dos chuveiros e torneiras recomendados, não o modelo
exato.​
Parâmetros sugeridos no memorial:
●​ Chuveiro com 12 L/min a no máximo 5–7 m.c.a.
●​ Torneira com 5 L/min a no máximo 7 m.c.a.​
Se o cliente utilizar produtos fora desses parâmetros (ex: chuveiros de 2 m.c.a. e 18 L/min ou
torneiras que exigem 10 m.c.a.), a responsabilidade é do usuário, e não da construtora ou
projetista.
A análise da temperatura e da tipologia dos chuveiros é essencial para:
●​ Evitar pressões excessivas no projeto;
●​ Reduzir a necessidade de pressurização em edifícios;
●​ Garantir conforto e estabilidade hidráulica mesmo em situações de alta
simultaneidade;
●​ Proteger o sistema contra erros de especificação de produtos pelo cliente.
A escolha certa de temperatura, mistura e chuveiro pode reduzir a pressão
exigida em até 10 m.c.a. no sistema, otimizando o projeto e reduzindo custos
com bombas ou redes setorizadas.
Quando temos pontos com vazão constante
O que é Vazão Constante?
Chuveiros com vazão constante mantêm a mesma vazão nominal (ex: 12 L/min) mesmo com
variações moderadas na pressão de entrada. No gráfico de desempenho, essa característica
aparece como uma curva que se estabiliza após atingir determinada pressão mínima.
Exemplo:​
Um chuveiro de 12 L/min que se estabiliza a partir de 6 m.c.a.​
→ Acima desse valor, a vazão não se altera.
Como Trabalhar com Vazão Constante na Planilha
Etapas:
1.​ Definir a vazão e a pressão mínima exigida do chuveiro, com base em catálogo
técnico.
2.​ Inserir diretamente esse valor fixo na célula de pressão do trecho onde o chuveiro
atua (sem necessidade de fórmula).
3.​ Evitar ajustes manuais de vazão, já que ela permanece constante mesmo com
pequenas variações de pressão.
A única exceção será para pontos com vazão variável (ex: torneiras), que ainda
precisam ser ajustados para igualar pressões nos pontos de encontro.
Correção de Pressões nos Trechos
Como os trechos hidráulicos se conectam em pontos (ex: pontos B, C, D...), é necessário
definir qual pressão será adotada como referência entre dois trechos convergentes. A regra
é:
●​ Adotar o maior valor de pressão entre os dois trechos conectados.​
A planilha deve usar uma fórmula do tipo:
excel
CopiarEditar
=SE(valor1 > valor2; valor1; valor2)
Essa lógica se aplica para todos os pontos onde caminhos distintos se encontram, como:
●​ Ponto B → C
●​ C → D
●​ D → E
●​ E → F
●​ F → H​
Ajuste da Torneira (Vazão Variável)
Se a única variável no sistema for uma torneira com vazão variável, a correção de vazão é
feita somente para ela, com o objetivo de igualar sua pressão ao valor dos demais pontos de
uso (chuveiros com vazão constante).
Exemplo:
●​ Pressão exigida nos chuveiros: 7,7 m.c.a.
●​ Pressão da torneira: 5,7 m.c.a.​
→ A vazão da torneira é ajustada no Solver do Excel até que a pressão exigida seja igualada.
Efeitos da Vazão Nominal do Chuveiro
Quanto menor a vazão do chuveiro, menor a pressão necessária na entrada do sistema.
Comparativo:
●​ Chuveiro de 12 L/min com 6 m.c.a. → sistema exige até 27 m.c.a.
●​ Chuveiro de 10 L/min com 6 m.c.a. → sistema exige aprox. 22 m.c.a.
●​ Chuveiro LEED de 6 L/min → sistema pode operar com 14 m.c.a.​
→ A escolha do chuveiro afeta diretamente o projeto. Quanto menor a vazão, mais fácil
atingir as pressões desejadas com menor carga hidráulica.
Considerações Técnicas
●​ Com chuveiros de vazão constante, os cálculos ficam mais simples.
●​ Não é necessário corrigir pressões trecho a trecho.
●​ O sistema depende da especificação correta dos equipamentos no projeto.
●​ A metodologia é útil para prever cenários de uso real e garantir desempenho uniforme
em edificações com múltiplos pavimentos.​
Projetos com pontos de vazão constante exigem menos ajustes e permitem simulações mais
estáveis, desde que as pressões mínimas dos equipamentos sejam respeitadas. O
engenheiro precisa garantir que o memorial técnico informe claramente as características dos
produtos especificados (vazão e pressão mínima), pois alterações por parte do usuário final
podem comprometer o funcionamento do sistema.
Na sequência, será realizada a aplicação prática desses valores no dimensionamento da
coluna de distribuição vertical.
Verificação da pressão na prumada
Conceito Base: Cálculo da Pressão no Ponto Desfavorável
Para garantir o funcionamento adequado dos pontos de consumo do último pavimento, é
necessário que a pressão disponível no ponto mais alto da prumada seja suficiente. A equação
base utilizada é:
P=Z−ΔHP = Z - \Delta HP=Z−ΔH
●​ P: pressão disponível no ponto mais alto (em m.c.a.)
●​ Z: desnível entre o reservatório e o ponto de consumo
●​ ΔH: perda de carga no trajeto vertical (prumada + barrilete)​
Se a pressão mínima necessária for, por exemplo, 26 m.c.a., e a perda de carga estimada for
de 2 m.c.a., então:
Z=P+ΔH=26+2=28 mZ = P + \Delta H = 26 + 2 = 28 mZ=P+ΔH=26+2=28 m
→ Esse valor representa o desnível necessário do reservatório em relação ao ponto de
consumo mais alto.
Estimando a Perda de Carga
A perda de carga (ΔH) depende da vazão total da prumada. Para isso:
1.​ Define-se o número de andares atendidos pela prumada.
2.​ Calcula-se o somatório dos pesos dos apartamentos abastecidos (ex: 11 por
pavimento × 4 pavimentos = 44).
3.​ Aplica-se a fórmula de vazão:​
Q=0,3⋅PtotalQ = 0{,}3 \cdot \sqrt{P_{\text{total}}}Q=0,3⋅Ptotal​​
→ Exemplo: 44⋅0,3≈2,0\sqrt{44} \cdot 0{,}3 ≈ 2{,}044​⋅0,3≈2,0 L/s​
Essa vazão é utilizada para calcular a perda de carga na planilha, e com isso, chega-se ao
desnível Z necessário.
Cenários de Verificação e Ajustes Possíveis
Caso 1 – Z insuficiente
Se o desnível real for menor que o necessário (ex: apenas 6 m ao invés de 28 m):
●​ É necessário:​
○​ Elevar o reservatório até completar o Z necessário, ou
○​ Adicionar um pressurizador com pressão equivalente à diferença (neste
exemplo, 22 m.c.a.)​
Caso 2 – Uso de Pressurizador
●​ Pressurizadores com inversor de frequência são ideais:​
○​ Mantêm a pressão constante na saída, independentemente da vazão.
○​ Cálculo é feito até a posição da bomba, e não até a flange do reservatório.​
●​ Em pressurizadores sem inversor, deve-se considerar também as perdas no trecho de
sucção entre o reservatório e a bomba.​
Aplicação na Planilha
Na aba ERP (Estimativa de Regulagem de Pressão), insere-se:
●​ A pressão mínima necessária no apartamento (ex: 23 m.c.a.)
●​ O número de pavimentos pressurizados
●​ O número de pavimentos na zona gravitacional​
A planilha calcula se os valores inseridos respeitam os limites de pressão mínima e máxima
para cada zona.
Situações comuns:
●​ Se a pressão mínima não for atingida, o sistema precisa de mais pressão → Ajustar
pressurizador ou pressurizar mais pavimentos
●​ Se a pressão máxima for ultrapassada, será necessário segmentar a rede com mais
de uma zona de pressão.​
Técnicas para Otimizar o Sistema
1.​ Usar valores realistas de pressão mínima conforme análise de simultaneidade.
2.​ Reduzir o número de pontos simultâneos para diminuir a pressão exigida.
3.​ Escolher chuveiros com menor vazão e exigência de pressão, equilibrando conforto
e desempenho.
4.​ Ajustar os dados da planilha de acordo com o número de aquecedores (ex: 2
aquecedores → dividir os pontos abertos por 2).​
Exemplo Prático
Cliente deseja usar 3 chuveiros + 1 torneira simultaneamente. Com 2 aquecedores:
●​ Divide-se os pontos por 2:​
○​ 1,5 chuveiros → arredonda para 2
○​ 0,5 torneira → arredonda para 1​
→ Consulta-se na planilha o valor de pressão necessário para 2 chuveiros + 1 torneira →
~26 m.c.a.
Esse valor é inserido como chute inicial na planilha ERP para simular a viabilidade de
pressurizar um número específico de andares.
A verificação da pressão na prumada permite dimensionar corretamente:
●​ O número de pavimentos pressurizados
●​ A altura do reservatório
●​ O pressurizador ideal​
Essa etapa é fundamental para garantir conforto, eficiência energética e
economia na instalação predial.
Na próxima aula será apresentada a segunda parte dessa verificação, com aprofundamento
no comportamento da rede conforme variações de projeto e uso.