Projeto de Drenagem de Águas Pluviais

 

    Os sistemas prediais de drenagem de águas pluviais têm como objetivo agrupar e encaminhar as águas pluviais desde a área de captação, no edifício, até à rede pública.

    Para uma instalação adequada há que ter em conta inúmeros fatores, não só de natureza regulamentar, mas também outros que visam a otimização do sistema, quer economicamente, quer na sua própria integração e interligação com os restantes sistemas que operam num edifício A execução do projeto de um sistema de drenagem de águas pluviais, divide-se, de uma forma geral, em três partes: na avaliação dos dados existentes, na escolha do traçado e dimensionamento da rede.      Na primeira fase é necessário avaliar se existe rede pública e se existe caixa ramal de ligação disponível.

    Posteriormente, é necessário verificar se há cota para descarga das águas pluviais e escolher entre sistema de drenagem gravítica, sistema de drenagem com elevação e sistema misto.

    A instalação e traçado da rede pressupõe a aplicação do Regulamento Geral, onde se definem todas as regras e recomendações relativas às diferentes componentes do sistema. Devem ainda ser consideradas limitações impostas por outras especialidades, de forma a observar uma adequada compatibilização entre projetos.

    As águas das coberturas, varandas e pátios são recolhidas a partir ralos até tubos de queda, coletores ou diretamente para caixas de areia, elementos que têm como função garantir o transporte das mesmas até ao seu destino final, sendo ele uma infraestrutura pública ou um poço de absorção. 

    Este transporte permite que seja possível evitar que ocorram acumulações e possíveis danos materiais, tanto no interior, como no exterior de edifícios.

    Devem ser previstos também drenos para recolha de águas subterrâneas, na envolvente das habitações e em zonas de pisos enterrados. Estes drenos, fundamentais para garantir que não ocorra degradação de elementos de fundação de edifícios (como sapatas), devem possuir diâmetros adequados e devem ser instalados com uma inclinação mínima de 0,5%.

    O cálculo hidráulico dos elementos apresentados até agora deve ser feito tendo em consideração as normas regulamentares em vigor e a literatura técnica especializada, conforme indicado no DR nº23/95. O caudal de cálculo necessário para o dimensionamento depende do coeficiente de escoamento ponderado, da área da bacia hidrográfica e da intensidade da precipitação da chuva crítica. Este caudal é determinado pela seguinte fórmula:

Q (l/min) = C I A  ,

Em que:

  C = Coeficiente ponderado de escoamento; 

 A = Área da bacia a drenar em projeção horizontal (m²); 

 I = Intensidade de precipitação da chuvada crítica (l/min.m²). 

 Os valores do coeficiente de escoamento, C, vão depender dos tipos de revestimento e urbanização e das características geométricas e de permeabilidade da bacia correspondente. O valor de C depende também do estado de saturação do terreno, do tempo de recorrência e da duração da chuva. Uma vez que não estamos a analisar redes urbanas, considera-se o coeficiente de escoamento C igual a 1. A intensidade de precipitação de projeto, variável “I” da fórmula do caudal de cálculo, é determinada através da seguinte expressão: 

I = a. t b

 I = Intensidade média máxima de precipitação (mm/h);

 t = Tempo de precipitação (min); a, 

b = Constantes que dependem do período de retorno e da região pluviométrica. 

 O valor das constantes “a” e “b” da fórmula da intensidade podem ser determinados, de acordo o período de retorno (tradicionalmente é considerado um período de retorno mínimo de 5 anos) e com a região pluviométrica, tendo em conta a seguinte tabela:

Por sua vez, o tipo de região pluviométrica a que pertence um determinado local de projeto pode ser determinada tendo em conta o seguinte mapa:

 

  

A expressão de Manning-Strickler é utilizada para este dimensionamento, assegurando que a altura da água não exceda 70% da altura da secção transversal em consideração:

Em que: 

 Q - Caudal de cálculo (m³/s);

 K - Constante de rugosidade(m1/3 .S1 ); 

 R - Raio hidráulico (m); 

 i – Inclinação (m/m); 

 S - Secção da tubagem (m²). 

 Relativamente aos tubos de queda, o seu dimensionamento é realizado tendo em conta o procedimento apresentado no anexo XIX do DR nº 23/95: 

= 0,453 se se a entrada de caudal no tubo de queda se realizar com aresta viva; 

 = 0,578 se a entrada de caudal no tubo de queda for cónica; 

 = 0,350 

 Em que:

 D – Diâmetro do tubo de queda (m);

 Qc - Caudal de cálculo (m³/s); 

 H – Carga no tubo de queda (m); 

 g - Aceleração da gravidade (m/s²).

No que diz respeito aos coletores prediais, o seu dimensionamento será feito recorrendo à fórmula de Manning-Strickler e à equação da continuidade. 

Assim sendo, o diâmetro a considerar na rede de coletores está dependente da rugosidade associada ao material da tubagem, à inclinação do fundo do coletor e à velocidade do escoamento: 

 U= Ks. R2/3. i1/2

Q=U.S 

U - Velocidade de escoamento (m/s);

 Ks - Rugosidade da tubagem (m1/3 .S-1 );

 R - Raio hidráulico (m);

 i - Inclinação da linha de carga ou do fundo do coletor (m/m);

 Q - Caudal (m³/s);

 S - Secção do escoamento (m²

A verificação das secções dos diferentes troços da rede é realizada utilizando a fórmula de Manning-Strickler para escoamento a secção cheia, considerando um coeficiente de rugosidade Ks, igual a 120, correspondente ao material PVC. 

Os coletores prediais da rede de drenagem de águas pluviais, quando enterrados, ligam as caixas de visita.

 Estas caixas, de secção quadrada, podem ser construídas com paredes de alvenaria de blocos maciços de cimento, com espessura mínima de 0,20 m, assentadas com argamassa na proporção 1:3, sendo posteriormente rebocadas e impermeabilizadas. 

As dimensões internas destas caixas dependem da profundidade necessária para permitir o escoamento gravítico das águas pluviais até à câmara de ligação ou a um poço de absorção. 

 Depois de concluído o traçado e o cálculo da rede pluvial, os passos subsequentes num projeto desta especialidade são muito semelhantes aos de um projeto de drenagem de águas residuais.