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Como dimensionar o condutor vertical de águas pluviais

O diâmetro mínimo de 70 mm, os ábacos da norma, os quatro métodos do app (Manning anular, Azevedo Netto, Frutuoso Dantas e igualar ao horizontal) e os tubos em paralelo.

Nesta página
  1. O que o condutor vertical faz
  2. O que a norma exige
  3. Os ábacos da norma e os métodos do app
  4. Método A · Manning (escoamento anular)
  5. Método B · Azevedo Netto (tabela por DN)
  6. Método C · Frutuoso Dantas (o bocal)
  7. Método D · Igualar ao condutor horizontal
  8. Tubos em paralelo
  9. Erros comuns
  10. Como o AquaFlow faz
  11. Referências

O condutor vertical é o tubo que desce da calha até o condutor horizontal, no chão. A água desce colada à parede do tubo, com ar no meio. Dimensionar é escolher o diâmetro (e, se preciso, quantos tubos) que dá vazão sem encher o tubo.

O que o condutor vertical faz

Recebe a água da calha por um bocal (em aresta viva ou com funil de saída), desce em prumada e entrega ao condutor horizontal por uma curva de raio longo. Num tubo vertical a água não enche a seção: ela escorre em película junto à parede, com um núcleo de ar. Se a película engrossa demais, a seção fecha e o tubo sifona, puxando ar e água aos trancos.

A calha com a lâmina hc sobre o bocal; o tubo de diâmetro D com a água em película (a fração Y da seção) e o ar no centro; embaixo, a curva de raio longo para o condutor horizontal, com inspeção.

O que a norma exige

  • Diâmetro interno mínimo de 70 mm para seção circular (5.6.3).
  • Sempre que possível em uma só prumada; desvios com curvas de 90° de raio longo ou de 45°, com peças de inspeção (5.6.1).
  • Pode ficar dentro ou fora do prédio, conforme o projeto e o material (5.6.2).
  • A ligação ao condutor horizontal é sempre por curva de raio longo, com inspeção ou caixa de areia (5.7.5).

Os ábacos da norma e os métodos do app

A norma dimensiona o condutor vertical por dois ábacos (Figura 3): entra-se com a vazão Q, a altura da lâmina H na calha e o comprimento L do condutor, e lê-se o diâmetro; um ábaco para saída em aresta viva, outro para funil de saída (5.6.4). Os ábacos foram construídos para tubos rugosos (f = 0,04) com dois desvios na base (5.6.4.2).

Ler ábaco à mão não é coisa de programa. O AquaFlow calcula pelos quatro métodos da planilha AquaPluv, que a prática consagrou; o método é uma configuração geral: todos os condutores verticais da edificação seguem o mesmo (tutorial Configurações gerais).

Método A · Manning (escoamento anular)

Trata a película de água como um canal vertical (declividade 100%). A capacidade depende do diâmetro D, do material (n) e de quanto da seção a água ocupa, a taxa de ocupação Y:

Q = (0,000187 / n) · Y5/3 · D8/3
Q em L/min; D em mm; n da Tabela 2; Y a fração da seção ocupada (0,33 = 33%). Recomenda-se Y ≤ 33%: acima disso há risco de a seção fechar e sifonar.
DNQ por tubo (PVC, Y = 33%)
75 mm268 L/min
100 mm577 L/min
150 mm1 702 L/min
200 mm3 665 L/min
250 mm6 645 L/min
300 mm10 805 L/min
A fórmula aplicada aos diâmetros comerciais, com n = 0,011 e Y = 33%. Os números são do motor do app.

Método B · Azevedo Netto (tabela por DN)

A capacidade tabelada do National Plumbing Code, divulgada por Azevedo Netto, para queda livre com um terço da seção ocupada. Escolhe-se o menor DN cuja capacidade cobre a vazão.

DNQ por tubo
75 mm339,6 L/min
100 mm706,9 L/min
150 mm1 332,7 L/min
200 mm4 486,2 L/min
250 mm8 099,4 L/min
Tabela de Azevedo Netto / NPC, como na planilha AquaPluv. Não é da NBR 10844.

Método C · Frutuoso Dantas (o bocal)

Olha para a entrada, não para o tubo: quanto o bocal consegue captar, pela lâmina d'água hc que se forma na calha sobre ele. Com pouca lâmina o bocal funciona como vertedor; com muita, como orifício.

Vertedor: Q = 0,0116 · D · hc1,5   ·   Orifício: Q = 0,0039 · D² · hc0,5
Q em L/min; D e hc em mm. Vertedor quando hc/D ≤ 1/3; orifício acima disso.

Método D · Igualar ao condutor horizontal

Suprime o cálculo do vertical: o diâmetro do condutor vertical é igualado ao do condutor horizontal que ele alimenta. É uma uniformização construtiva, que elimina reduções na base da prumada e o risco de obstrução nelas. O vertical fica sem conta própria; quem manda é o horizontal (artigo Como dimensionar o condutor horizontal de águas pluviais (Tabela 4 da NBR 10844)).

Tubos em paralelo

Quando um tubo só não dá, ou quando se prefere dividir a descida, dois ou mais condutores iguais recebem a mesma calha. A capacidade é a de um tubo vezes a quantidade.

Dividir a descida também divide o risco: um tubo entupido não derruba a calha inteira.

Erros comuns

  • Diâmetro abaixo de 70 mm. É o mínimo da norma, qualquer que seja a vazão.
  • Y acima de 33% no Manning anular. O tubo “cabe” mais no papel, mas pode sifonar na chuva de projeto.
  • Esquecer que o método é o mesmo para todos. Trocar de método muda a capacidade de todos os condutores verticais do projeto.
  • Ligar o vertical ao horizontal com joelho de 90°. A norma pede curva de raio longo com inspeção.

Como o AquaFlow faz

O cartão do condutor vertical recebe a soma das calhas e áreas ligadas nele. Na janela, o método em vigor, o diâmetro, os tubos em paralelo, a capacidade por tubo e o veredito; o botão “usar o menor Ø que atende” escolhe sozinho. O desenho mostra o escoamento anular e a curva de raio longo.

  1. 1O método, de todos os condutores verticais
  2. 2Configurações…: onde o método se troca
  3. 3O diâmetro
  4. 4Os tubos em paralelo
  5. 5O que chega, o que cabe e o veredito

Referências

  • ABNT NBR 10844:1989 — Instalações prediais de águas pluviais — Procedimento. Itens 5.6 e 5.7.5, Figura 3.
  • Azevedo Netto, J. M. — Manual de hidráulica (a tabela de capacidade dos condutores verticais).
  • Planilha AquaPluv — os quatro métodos de cálculo do condutor vertical.