Ex.: Dimensione as instalações de águas pluviais de um depósito (calha e condutores), cuja planta de cobertura está sendo mostrada na ilustração abaixo
Dados: Considere que o depósito será construído na cidade de Belo Horizonte – MG e que estará posicionado entre um muro e outra construção já existente, conforme indica a ilustração
Resolução:
O primeiro passo para realizar esse dimensionamento é determinar a área de contribuição das superfícies que interceptam a água da chuva e direciona essa água para a calha
Nesse nosso exemplo, essas superfícies são o telhado e as paredes de área A1 e A2
A partir das Vistas 1 e 2 podemos ver que o telhado tem uma largura de 3,5m, comprimento de 7m e altura de 0,7m
Veja que inserindo esses dados na fórmula que permite calcular a área de contribuição de superfícies inclinadas, obtemos que a área de contribuição do telhado é de 26,95m²
De acordo com a figura 2 da NBR 10844 de 1989, a área de contribuição de duas superfícies planas verticais adjacentes e perpendiculares é igual a raiz quadrada de A1² mais A2² dividido por 2
Logo, a área de contribuição das paredes será de aproximadamente 10,07m²
Portanto, a área de contribuição total será 37,02m²
Cálculo da vazão de chuva
Precisamos determinar agora a vazão de chuva que será drenada pela calha e condutores
Para isso, utilizamos a fórmula presente no item 5.3.1 da NBR 10844 de 1989
Consultando a tabela 5 da NBR 10844 de 1989 obtemos que para a cidade de Belo Horizonte, Minas Gerais, uma chuva com período de retorno de 5 anos possui intensidade de 227mm/h
Portanto, a vazão de chuva é de 140,06 Litros/min
Cálculo da capacidade de vazão da calha
Vamos determinar agora a capacidade de vazão da calha
Para isso, precisamos inicialmente da área molhada, perímetro molhado e raio hidráulico
Considerando que a calha será de plástico PVC com seção transversal semicircular, diâmetro interno de 150mm e limitando a altura da lâmina d’água em no máximo 40mm, podemos calcular a área molhada, perímetro molhado e raio hidráulico
Logo, a área molhada será igual a 0,003783m², o perímetro molhado será igual a 0,162792m e o raio hidráulico, que é a razão entre essas duas grandezas, será igual a 0,023238m
Consultando a Tabela 2 da NBR 10844 de 1989, obtemos que o coeficiente de rugosidade para o plástico é de 0,011
Dessa forma, considerando que a calha terá inclinação de 1% e aplicando a fórmula de Manning-Strickler, obtemos que a capacidade de vazão da calha será de 168,03 Litros/min
Como a capacidade de vazão da calha é superior a vazão de chuva, ela é capaz de fazer a drenagem sem que ocorra transbordamento
Cálculo da capacidade de vazão do condutor vertical
Vamos determinar agora a capacidade de vazão do condutor vertical
Considerando que ele será feito de tubo PVC com diâmetro interno de 75mm e terá uma taxa de ocupação de 25%, obtemos que sua capacidade de vazão será de 168,72 Litros/min
Cálculo da capacidade de vazão do condutor horizontal
Resta agora determinar a capacidade de vazão do condutor horizontal
Para isso, utilizamos a fórmula de Manning-Strickler adotando uma altura para a lâmina d’água igual a 2/3 do diâmetro interno do condutor, conforme prescreve o item 5.7.2 da NBR 10844 de 1989
Considerando que o condutor horizontal será feito de tubo PVC com diâmetro interno de 75mm e terá inclinação de 2%, sua área molhada, perímetro molhado e raio hidráulico serão, respectivamente, 0,0031288m², 0,1432976m e 0,0218341m
Substituindo esses dados na fórmula de Manning-Strickler, obtemos que a capacidade de vazão do condutor horizontal será de 188,54 Litros/min
Como a capacidade de vazão do condutor horizontal é superior a vazão de chuva, ele é capaz de fazer a drenagem sem problemas
Então chegamos ao final do exercício
Veja abaixo o detalhamento da calha e condutores que dimensionamos
Dimensionamento usando a planilha:
Vamos agora fazer o dimensionamento utilizando a planilha de calha e condutores
Inicialmente, inserimos na entrada de dados da planilha as dimensões do telhado, a intensidade pluviométrica e a área de contribuição adicional
A área de contribuição adicional corresponde a área de contribuição das paredes, pois elas interceptam a água de chuva e direciona para o telhado
No início deste post encontramos que a área de contribuição das paredes é de 10,07m²
Em seguida, preenchemos o restante da entrada de dados com as propriedades e dimensões da calha, condutor vertical e condutor horizontal
Observe que os resultados batem com os que obtivemos resolvendo o exercício manualmente
Observe também que a capacidade de vazão da calha e dos condutores é superior a vazão de chuva que cai sobre o telhado e é conduzida até eles
Portanto, a calha e os condutores passaram nas verificações
Caso não tivesse passado, o usuário teria que voltar na entrada de dados e redimensionar o elemento com capacidade de vazão insuficiente
Veja este exemplo resolvido no vídeo abaixo:
Planilha para dimensionamento de calha e condutores:
Veja no vídeo abaixo a apresentação de uma planilha para dimensionamento de calhas, condutores verticais e condutores horizontais
OBS.: Com essa planilha é possível dimensionar toda a instalação de águas pluviais de casas, galpões e edifícios em geral
Saiba mais sobre a planilha Clicando Aqui
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Escrito por: Pedro Henrique Lelis Brito
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