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.
