Vazão de projeto dos trechos: consumo máximo possível e provável (pesos relativos)

Cada trecho da rede alimenta um conjunto de peças de utilização (lavatório, chuveiro, bacia, pia…). A vazão de projeto do trecho é a vazão que ele tem de levar para essas peças funcionarem. Há duas maneiras de chegar nela, e a escolha muda o diâmetro de tudo que está a montante.

O que a NBR 5626 pede

• Cada peça tem uma vazão de projeto própria (o que ela consome quando aberta) e uma pressão dinâmica mínima para funcionar: a necessária para assegurar essa vazão, obtida do fabricante ou pelo fator de vazão da peça, $Q = K\sqrt{P}$ (NBR 5626:2020, 6.9.1 e 6.9.2). O projeto tem de explicitar as vazões consideradas em cada ponto de utilização (6.7.1).
• Para um trecho que alimenta várias peças, a norma admite considerar que nem todas abrem ao mesmo tempo. A edição de 1998 trazia, no Anexo A (normativo), o método dos pesos relativos: a tabela A.1 de vazão e peso por peça e a fórmula $Q = 0{,}3\sqrt{\sum P}$ (A.1.2). A edição de 2020 não repete a tabela nem a fórmula: ela pede um método "reconhecido ou devidamente fundamentado, seja ele empírico ou probabilístico", justificado no memorial (6.14.1 e 6.14.2). O método dos pesos continua sendo o mais usado no Brasil.
• Somar simplesmente as vazões de todas as peças é o consumo máximo possível. A própria NBR 5626:1998 (A.1.1) avisa que o método dos pesos vale para o uso normal da água e não se aplica ao uso intensivo, como cinemas, escolas, quartéis e estádios, onde é preciso fixar caso a caso o padrão de uso e a demanda máxima. Na prática, o possível vale para trechos que de fato podem ter tudo aberto junto (um banheiro só, uma bateria de chuveiros de vestiário, uma lavanderia coletiva).

Método 1: consumo máximo possível

A vazão do trecho é a soma das vazões das peças que ele alimenta:

$$Q = \sum_{i} q_i$$

É o método a favor da segurança. Em trechos com muitas peças ele superdimensiona, porque um prédio inteiro nunca abre todas as torneiras ao mesmo tempo.

Método 2: consumo máximo provável (pesos relativos)

Cada peça recebe um peso proporcional ao quadrado da sua vazão ($P = (q/0{,}3)^2$, com $q$ em L/s). A vazão provável do trecho sai da soma dos pesos:

$$Q = 0{,}3\,\sqrt{\sum_{i} P_i} \quad [\text{L/s}]$$

Quanto mais peças, menor a chance de todas estarem abertas, e a raiz quadrada traduz isso: dobrar o número de peças iguais aumenta a vazão em 41 %, não em 100 %.

Vazões e pesos por peça

A tabela A.1 da NBR 5626:1998, que as famílias de peças do UnMEP Aqua trazem nos seus parâmetros de vazão e peso:

A ducha higiênica não está na tabela; a prática usa o valor do bidê (0,10 L/s, peso 0,1).

Exemplo resolvido

Ramal que alimenta um banheiro (lavatório, bacia com caixa acoplada, chuveiro elétrico) e a área de serviço (pia de cozinha, tanque, máquina de lavar).

Consumo máximo possível

$$\boldsymbol{Q = \sum_{i} q_i}$$$$Q = 0{,}15 + 0{,}15 + 0{,}10 + 0{,}25 + 0{,}25 + 0{,}30 = 1{,}20 \text{ L/s}$$

Consumo máximo provável

Soma dos pesos:

$$\sum P = 0{,}3 + 0{,}3 + 0{,}1 + 0{,}7 + 0{,}7 + 1{,}0 = 3{,}1$$

Vazão provável:

$$\boldsymbol{Q = 0{,}3\,\sqrt{\sum_{i} P_i}}$$$$Q = 0{,}3\,\sqrt{3{,}1} = 0{,}53 \text{ L/s}$$

Menos da metade do método possível. Com velocidade de 2 m/s, o trecho pede interno de 18 mm (DN 25) no provável e de 28 mm (DN 32) no possível.

Para um só chuveiro, os dois métodos coincidem: $0{,}3\sqrt{0{,}4} = 0{,}19 \approx 0{,}20$ L/s. A diferença aparece conforme as peças se acumulam.

Como o UnMEP Aqua calcula

O método é escolhido em Definições de Projeto, nos cartões Consumo Máximo Provável (padrão) e Consumo Máximo Possível, e vale para o projeto inteiro: ao avançar, o Aqua grava em todas as peças e equipamentos do modelo qual método está ativo.

• As famílias de peças do UnMEP trazem a vazão e o peso da tabela acima nos parâmetros. Para usar o valor do fabricante, edite o parâmetro na família: o cálculo lê de lá.
• Ao calcular a pressão de uma peça, o Aqua anda da peça até o reservatório e, em cada trecho, soma as vazões (possível) ou os pesos (provável) de tudo que está a jusante, aplicando $0{,}3\sqrt{\sum P}$ no segundo caso. A vazão de cada trecho vai para o parâmetro UnMEP: Vazão do tubo e para a coluna Q do memorial.
• Trocar o método depois de calcular exige recalcular as peças, porque os resultados gravados no modelo não se atualizam sozinhos.

Passo a passo no plugin: Entenda: consumo máximo provável e consumo máximo possível e Como verificar a pressão nas peças de água fria?.

Perguntas frequentes

Qual método usar? Provável para prédios e casas, que é o que a norma e a prática consagraram. Possível para trechos que realmente podem ter tudo aberto junto: vestiários, lavanderias coletivas, laboratórios, ou quando o cliente exige.

Posso misturar os métodos no mesmo projeto? No Aqua, não: o método é do projeto. Se um trecho específico exige o possível, calcule-o à parte ou adote o maior peso.

A tabela de 1998 ainda vale? A NBR 5626:2020 não traz mais a tabela, mas não a proíbe: ela aceita qualquer método reconhecido, empírico ou probabilístico, desde que justificado no projeto (6.14.2). Como as peças antigas consumiam mais que as atuais, usar os valores de 1998 fica a favor da segurança. O ideal é informar a vazão do fabricante na família.

Numa peça com misturador, os pesos de AF e AQ se somam? Não. Cada lado da família tem o seu conector, com vazão e peso próprios. A rede fria soma só os conectores frios e a quente só os quentes. Os valores de cada lado são os da tabela da NBR 5626 para aquele lado, não a metade do total da peça.

Fontes

• ABNT NBR 5626:1998, Instalação predial de água fria (Anexo A: A.1.2 e tabela A.1, vazões e pesos relativos).
• ABNT NBR 5626:2020, Sistemas prediais de água fria e água quente: projeto, execução, operação e manutenção.
• Macintyre, A. J. Instalações Hidráulicas Prediais e Industriais. LTC, 4ª ed., 2010.