Î20/11/2006
PATOLOGIAS DAS CONSTRUÇÕES
REABILITAÇÃO DE INSTALAÇÕES
SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO E DE DRENAGEM DE ÁGUAS
SISTEMAS PÚBLICOS
¾ DISTRIBUIÇÃO
 Problemas que se levantam com a distribuição intermitente de
água
 Obriga a reservatórios
 Problemas com as roturas da rede
¾ DRENAGEM
 Problemas com o encaminhamento de águas pluviais (valas de
infiltração)
 Problemas com o encaminhamento de águas residuais
domésticas
 Os sistemas privados de tratamento de águas residuais
 Dificuldade física com instalação de colectores (sistemas
separativos e não só)
Vitor M. R. Pedroso
1
PATOLOGIAS DAS CONSTRUÇÕES
REABILITAÇÃO DE INSTALAÇÕES
SISTEMAS PREDIAIS DE DISTRIBUIÇÃO E DE DRENAGEM DE ÁGUAS
Vitor M. R. Pedroso
INTRODUÇÃO
¾ Do ponto de vista da reabilitação dos sistemas prediais de
distribuição e de drenagem de águas importa considerar os
seguintes aspectos:
¾ Adequação dos sistemas à nova regulamentação (Decreto-Lei nº
207/94 - Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de
Distribuição de Água e de Drenagem de Águas Residuais)
¾ Adequação às necessidades dos novos equipamentos e hábitos
sociais (maiores níveis de consumo)
¾ Análise de eventuais obras de conservação/reabilitação
efectuadas e estado actual das redes instaladas (dificuldades de
inspecção para comprovação do seu estado)
Vitor M. R. Pedroso
2
Î1
Î20/11/2006
¾ Análise da compatibilização entre as tubagens
instaladas e outras que eventualmente tenham de
ser introduzidas
¾ Possibilidade de se detectar numa mesma
instalação tubagens de diferentes materiais
¾ Sistemas de produção e distribuição de água
quente (posicionamento face ás exigências em
termos de ventilação dos aparelhos de produção)
¾ Estudo da possibilidade de instalação das novas
redes
Vitor M. R. Pedroso
3
¾ Reposicionamento dos aparelhos de medida de consumos de água
(contadores, no interior, nos patins, baterias)
¾ Qualidade da água distribuída (por eventual utilização de materiais
contaminantes)
¾ Materiais antigos mais vulgarmente encontrados no fabrico de
tubagens:
 Distribuição: chumbo, aço galvanizado e cobre
 Esgotos: grés, ferro fundido, zinco, chumbo e polietileno (preto)
Vitor M. R. Pedroso
4
Î2
Î20/11/2006
O PROJECTO
¾ Objectivos dum projectista
 assegurar um nível de desempenho satisfatório dos sistemas
 preservação da salubridade
 conforto e segurança
¾ Os materiais e equipamentos instalados
 isentos de defeitos
 adequação ao fim previsto
 obedecer ao especificado nos documentos normativos aplicáveis
 na sua ausência, sujeitos a estudos de homologação
Vitor M. R. Pedroso
5
¾ Capacidade da entidade gestora
 em fornecer dados fiáveis
 manter os dados informados ao longo do tempo
¾ Concepção e dimensionamento
 alguns estudos atribuem ao projecto uma cota de cerca de
50% nas causas de situações patológicas em edifícios
Vitor M. R. Pedroso
6
Î3
Î20/11/2006
SISTEMAS PREDIAIS DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA
PATOLOGIAS
¾ Deficientes níveis de pressão e caudal
 dados informados pela entidade gestora (fiáveis e sua
manutenção)
 sistema de alimentação adequado às características
de fornecimento do sistema público e do edifício em
presença
Vitor M. R. Pedroso
7
Vitor M. R. Pedroso
8
Î4
Î20/11/2006
 caudais instantâneos e coeficientes de
simultaneidade
Dispositivos de utilização
Lavatório individual (Lv)
Lavatório colectivo (por bica) (Lvi)
Bidé (Bd)
Banheira (Ba)
Chuveiro individual (Ch)
Pia de despejos com torneira de Ø15 mm (Pd)
Autoclismo de bacia de retrete (Br)
Urinol com torneira individual (Mi)
Pia lava-louça (Ll)
Bebedouro (Bdo)
Máquina de lavar louça (Mr)
Máquina de lavar roupa (Ml)
Tanque de lavar roupa (Tq)
Bacia de retrete com fluxómetro (Brf)
Urinol com fluxómetro (Mif)
Boca de rega ou lavagem de Ø 15 mm (Re)
Boca de rega ou lavagem de Ø 20 mm (Re)
Máquinas industriais e outros aparelhos
Caudais mínimos
(l/s)
0,10
0,05
0,10
0,25
0,15
0,15
0,10
0,15
0,20
0,10
0,15
0,20
0,20
1,50
0,50
0,30
0,45
Em conformidade com as instruções
do fabricante
Vitor M. R. Pedroso
9
 condições de pressão adequadas ao funcionamento do
equipamento instalado
(As pressões de serviço nos dispositivos de utilização devem situar-se
entre 50 kPa e 600 kPa. O regulamento português recomenda que, por
razões de conforto e de durabilidade das tubagens, aquelas pressões
oscilem entre 150 kPa e 300 kPa.)
 incrustrações calcárias
Vitor M. R. Pedroso
10
Î5
Î20/11/2006
¾ Deficiências na produção e distribuição de água quente




deficiente estimativa dos consumos
níveis qualitativos pretendidos
desequilíbrios entre pontos de abastecimento
Isolamento térmico das tubagens (influência no meio ambiente e na
água)
 legionela (temperatura de acumulação e distribuição)
Vitor M. R. Pedroso
11
¾ Ruídos




velocidade de escoamento
níveis de pressão
dispositivos de fecho brusco (choque hidráulico)
traçados e reduções bruscas de diâmetro (choque
hidráulico, acumulação de ar)
 sistemas elevatórios ou sobrepressores
(embasamentos isolados, fixações e ligações
elásticas)
 dispositivos de utilização
Vitor M. R. Pedroso
12
Î6
Î20/11/2006
Vitor M. R. Pedroso
13
¾ Roturas (perdas de estanquidade)
manchas nas paredes ou exsudações
 Tubagens metálicas
 fenómenos de corrosão (a partir do interior e do exterior)
 inadequada instalação (contacto entre materiais com nobrezas
distintas)
 falta de limpeza das tubagens
 acompanhamento das tubagens
 tipo de metal
 composição química da água
Vitor M. R. Pedroso
14
Î7
Î20/11/2006
 Tubagens de materiais termoplásticos




Inadequação do polímero às condições de funcionamento
Incapacidade para resistir à degradação pelos ultravioletas
Introdução de tensões
Inadequada instalação
Vitor M. R. Pedroso
15
Vitor M. R. Pedroso
16
Î8
Î20/11/2006
Vitor M. R. Pedroso
17
Vitor M. R. Pedroso
18
Î9
Î20/11/2006
AS INTERVENÇÕES DE REABILITAÇÃO OU SUBSTITUIÇÃO
¾ Correcta identificação dos tipos de tubagens instalados e
seu estado de conservação
¾ Identificação de eventuais patologias existentes
¾ Estudo das possibilidades em termos compatibilização com
o existente de novos tipos de tubagens a instalar
¾ Estudo da possibilidade dos tipos de tubagens
seleccionados serem instalados face às características dos
elementos receptores
Vitor M. R. Pedroso
19
¾ Os tipos de tubagens comercializados:










PVC (policloreto de vinilo)
PVCC (policloreto de vinilo clorado)
PEX (polietileno recticulado)
PEAD (polietileno de alta densidade)
PP (polipropileno)
PB (polibutileno)
PEMD/Al/PEMD ou PEX/Al/PEAD (multi-camadas)
FG (aço galvanizado)
AI (aço inox)
Cu (cobre)
Vitor M. R. Pedroso
20
Î10
Î20/11/2006
¾ Os tipos de elemento receptor (paredes e pavimentos):







Alvenaria de tijolo furado
Alvenaria de tijolo maciço
Alvenaria heterogénea
Tabiques
Estrutura de madeira com argamassa
Betão revestido com argamassa
Estrutura de madeira revestida com madeira e/ou argamassa
¾ Verificação da necessidade ou não de incrementação nos níveis de caudal
e pressão
¾ Verificação ou não da necessidade de criação de novas condições a
montante do sistema intervencionado
21
Vitor M. R. Pedroso
Q c = x.Q a
Qc - caudal de cálculo
x - coeficiente de simultaneidade
Qa - caudal acumulado
Q c = x.Q a + n.Qi
Qc - caudal de cálculo
x - coeficiente de simultaneidade
Qa - caudal acumulado
n - número de fluxómetros considerado
Qi - caudal instantâneo atribuído aos fluxómetros
¾ Pressões de serviço
As pressões de serviço nos dispositivos de utilização devem situar-se
entre 50 kPa e 600 kPa. O regulamento português recomenda que, por
razões de conforto e de durabilidade das tubagens, aquelas pressões
oscilem entre 150 kPa e 300 kPa.
¾ Velocidade de escoamento
As velocidades de escoamento deverão oscilar entre 0,5 m/s e 2,0 m/s,
também por razões de conforto e durabilidade das tubagens, uma vez
que a maioria dos ruídos nas canalizações se devem a velocidades de
escoamento do fluído elevadas, as quais dão lugar à produção de
vibrações.
Vitor M. R. Pedroso
22
Î11
Î20/11/2006
¾ Em escoamentos sob pressão, as perdas de carga contínuas
(percurso), as quais resultam, na generalidade, fundamentalmente da
viscosidade do fluido e do atrito deste com as paredes das tubagens
devido à sua rugosidade, poderão ser determinadas através da
expressão de Darcy e Weisbach, válida para qualquer líquido.
J=f⋅
⎡⎛ ε ⎞1,11 6,9 ⎤
1
= −1,8 log ⎢⎜
⎟ +
⎥
R e ⎥⎦
f
⎢⎣⎝ 3,7D ⎠
v2
D ⋅ 2g
J - Perda de carga (m/m)
f - factor de resistência
v - velocidade de escoamento (m/s)
D - diâmetro da tubagem (m)
g - aceleração da gravidade (m/s²)
f - factor de resitência
ε - rugosidade absoluta (mm)
D - diâmetro da tubagem (mm)
Re - número de Reynolds
¾ Perdas de carga localizadas
23
Vitor M. R. Pedroso
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Deficiente
posicionamento do
elemento de retenção
Criatividade
Bom senso
Vitor M. R. Pedroso
24
Î12
Î20/11/2006
¾ Ruídos
 Deficiente dimensionamento
 Ramais de descarga
 Tubos de queda (taxas de ocupação,
tampões)
 Sifões (inferior ramais de descarga)
 Tipos de materiais (rigidez e espessura)
 Instalação (tubagens e aparelhos sanitários)
 Sistemas elevatórios (embasamentos isolados,
fixações e juntas elásticas)
Vitor M. R. Pedroso
25
¾ Odores (destruição parcial ou total do fecho hídrico nos
sifões)
 Descarga de um aparelho (formação de um tampão)
 aspiração
 redução da altura do fecho hídrico (fenómeno de autosifonagem)
 Deficiências de ventilação
 Taxas de ocupação (tampão com sifonagem induzida por
compressão ou aspiração)
 Ventilação secundária
 Afastamento entre o sifão e a secção ventilada
 Dupla sifonagem
Vitor M. R. Pedroso
26
Î13
Î20/11/2006
Lava-louça, Chuveiro, Lavatório, Bidé (∅ 40)
Bacia de retrete (∅ 90 a ∅ 100)
Sifão de piso, Urinol de espaldar (∅ 75)
Tanque de lavar roupa, Máquinas de lavar roupa e louça, Banheira (∅ 40)
Sifão de piso, Urinol suspenso (∅ 50)
Vitor M. R. Pedroso

"a" é inferior à altura "b", não se dar o escoamento
completo da água contida no aparelho sanitário

destruição parcial do fecho hídrico do primeiro sifão,
o que irá possibilitar a passagem de ar viciado para o
ambiente
Vitor M. R. Pedroso
27
28
Î14
Î20/11/2006
¾ Roturas
Relativamente às patologias associadas às roturas das tubagens nos
sistemas de drenagem de águas residuais, podemos estabelecer um
paralelo com grande parte do que foi referido anteriormente
relativamente aos sistemas de distribuição de água.
¾ Entupimentos
 Geralmente por uso inadequado
 ou deficiente construção.
Vitor M. R. Pedroso
29
AS INTERVENÇÕES DE REABILITAÇÃO OU SUBSTITUIÇÃO
¾ Correcta identificação dos tipos de tubagens instalados e seu estado de
conservação
¾ Identificação de eventuais patologias existentes
¾ Estudo das possibilidades em termos compatibilização com o existente de
novos tipos de tubagens a instalar
¾ Estudo da possibilidade dos tipos de tubagens seleccionados serem
instalados face às características dos elementos receptores
¾ Tipos de tubagens mais comercializados:
 PVC
 PEMD
 Aço revestido
Vitor M. R. Pedroso
30
Î15
Î20/11/2006
 Os tipos de elemento receptor (paredes e pavimentos)
 Verificação da capacidade de escoamento dos elementos existentes
 Verificação das condições a jusante do sistema intervencionado
31
Vitor M. R. Pedroso
 Verificação ou dimensionamento da capacidade de escoamentos das
tubagens
Aparelho
Bacia de retrete
Banheira
Bidé
Chuveiro
Lavatório
Máquina de lavar louça
Máquina de lavar roupa
Urinol de espaldar
Urinol suspenso
Lava-louça
Tanque de lavar roupa
Caudal (l/min)
90
60
30
30
30
60
60
90
60
30
60
Vitor M. R. Pedroso
32
Î16
Î20/11/2006
Qc = c s .Qa
Qc - caudal de cálculo
cs - coeficiente de simultaneidade
Qa - caudal acumulado
τ = γ.R.i ≥ 2,45 Pa
τ - tensão de arrastamento (Pa)
γ - peso específico da água residual (N/m³)
R - raio hidráulico (m)
i - inclinação da tubagem (m/m)
33
Vitor M. R. Pedroso
 Ramais de descarga

Ramais de descarga individuais
Aparelho sanitário
Bacia de retrete
Banheira
Bidé
Chuveiro
Lavatório
Máquina de lavar louça
Máquina de lavar roupa
Tanque de lavar roupa
Urinol suspenso
Lava louça
Urinol de espaldar
Diâmetro mínimo do ramal individual (mm)
90
40
50
75
Vitor M. R. Pedroso
34
Î17
Î20/11/2006
 Ramais de descarga não-individuais
Q = K.A.R 2 / 3 .i1 / 2
Q - caudal de cálculo (m³/s)
K - rugosidade da tubagem (m1/3/s)
A - secção da tubagem ocupada pelo fluido (m²)
R - raio hidráulico (m)
i - inclinação (m/m)
 Os ramais de descarga não-individuais não deverão ser
dimensionados para escoamentos superiores a meia secção.
 As inclinações dos ramais de descarga não-individuais
deverão estar compreendidas entre 10 e 40 mm/m.
Vitor M. R. Pedroso
35
 Ramais de ventilação

Nos casos em que se verifique a necessidade de existirem ramais de
ventilação, o seu diâmetro interior deve ser igual ou superior a 2/3 do
diâmetro dos ramais de descarga que ventilam.

Os troços horizontais deverão possuir inclinação ascendente, no sentido
contrário ao do escoamento do ramal que ventilam, de valor não inferior a
20 mm/m.
Vitor M. R. Pedroso
36
Î18
Î20/11/2006
 Tubos de queda

O diâmetro dos tubos de queda não deve ser
inferior ao maior dos diâmetros dos ramais que
para ele confluem, com um mínimo de 50 mm.

O diâmetro dos tubos de queda deve ser
constante
ao
longo
de
todo
o
seu
desenvolvimento.

Os tubos de queda deverão ser dimensionados
para uma taxa de ocupação máxima do caudal
drenado de 1/3, a qual se define através da relação
Ses
ts =
Ses + Sar
ts - taxa de ocupação
Ses - secção ocupada pelo caudal de esgoto
Sar - secção ocupada pelo caudal de ar
37
Vitor M. R. Pedroso

Isto se o sistema possuir ventilação secundária; caso contrário, esta
taxa de ocupação descerá até 1/7, com o aumento do seu diâmetro, de
acordo com a tabela do quadro, cujos valores resultam da relação
experimental:
Q ≤ 2,5D
Q - caudal de cálculo (l/min)
D - diâmetro interior do tubo de queda (mm)
Diâmetro do tubo de queda (mm)
D = 50
50 < D ≤ 75
75 < D ≤ 100
100 < D ≤ 125
D > 125
Vitor M. R. Pedroso
Taxa de ocupação (ts)
1/3
1/4
1/5
1/6
1/7
38
Î19
Î20/11/2006
D = 4,4205.Q3 / 8 .t s−5 / 8
D v = 0,390 . L0v,187 . D
Q - caudal escoado através do tubo (l/min)
ts - taxa de ocupação
D - diâmetro interior do tubo (mm)
Dv - diâmetro da coluna de ventilação (mm)
Lv - comprimento da coluna de ventilação (m)
D - diâmetro do tubo de queda (mm)
 Colectores Prediais
Vitor M. R. Pedroso
39
Vitor M. R. Pedroso
40
Î20
Î20/11/2006
Vitor M. R. Pedroso
41
¾ Pluviais
 A intensidade de precipitação, como já foi referido anteriormente,
deverá ser obtida com base em curvas de intensidade duração
frequência, adoptando para o efeito um período de retorno mínimo
de 5 anos, para uma duração de precipitação de 5 minutos.
 caudal de cálculo será determinado de acordo com:
Q = C.I.A
Q - caudal de cálculo (l/min)
C - coeficiente de escoamento
I - intensidade de precipitação (l/min.m²)
A - área a drenar em projecção horizontal (m²)
Vitor M. R. Pedroso
42
Î21
Î20/11/2006
 Ramais de descarga
 Caleiras e algerozes

A altura da lâmina líquida no interior das caleiras e dos
algerozes não deve ultrapassar 7/10 da altura da sua
secção transversal, salvo se for assegurado que, em caso
de transbordo, este não se dará para o interior do edifício.
 Descarregadores de superfície

Os descarregadores de superfície deverão satisfazer aos
requisitos expressos na figura.
 Orifícios de descarga


A secção dos orifícios de descarga deverá ser pelo menos
igual à do correspondente tubo de queda, com um mínimo
de 50 cm².
Quando se verificar a impossibilidade de existir um
orifício de descarga por cada tubo de queda, o orifício de
descarga correspondente ao agrupamento dos tubos de
queda considerados deverá ter uma secção pelo menos
1,5 da maior das secções do conjunto considerado.
Vitor M. R. Pedroso
43
Tubos de queda
 diâmetro dos tubos de queda não deverá ser inferior ao maior dos
diâmetros dos ramais de descarga que para ele confluem, com um
mínimo de 50 mm.
 diâmetro dos tubos de queda deve ser constante ao longo de todo
o seu desenvolvimento.
 Duma forma simplificada, poder-se-ão considerar dois tipos de
escoamento, os que se estabelecem normalmente e aqueles que se
produzem quando se verificam determinadas condições.
 escoamento é considerado como normal quando se processa em
descarregador, cujo caudal escoado será dado pela expressão
H⎞
⎛
Q = ⎜α + β ⎟π .D.H 2gH
D⎠
⎝
⎧0,453 − entrada em aresta viva no tubo de queda
⎩0,578 − entrada conica no tubo de queda
α=⎨
β = 0,350
Q - caudal escoado (m³/s)
H - carga no tubo de queda (m)
D - diâmetro interior do tubo de queda (m)
g - aceleração da gravidade (m/s²)
Vitor M. R. Pedroso
44
Î22
Î20/11/2006
 Colectores prediais
 Ramais de ligação
Vitor M. R. Pedroso
45
Vitor M. R. Pedroso
46
Î23
Î20/11/2006
Vitor M. R. Pedroso
47
Vitor M. R. Pedroso
48
Î24
Î20/11/2006

BIBLIOGRAFIA
 Pedroso, V.M.R. – Manual dos Sistemas Prediais de
Distribuição e Drenagem de Águas (Colecção Edifícios).
Lisboa, LNEC, 2000.
 Pedroso, V.M.R. – Patologia das instalações prediais de
distribuição de água. IV congresso iber-americano de
patologias das construções. Porto Alegre, Brasil, 1997.
 Pedroso, V.M.R. – Problemas e reabilitação dos sistemas
prediais de distribuição e de drenagem de águas. 3º encontro
sobre conservação e reabilitação de edifícios. Lisboa, 2003.
 Pedroso, V.M.R. – A qualificação dos sistemas prediais de
drenagem de águas residuais domésticas. Revista
águas&resíduos. 2003.
Vitor M. R. Pedroso
49
Î25