Como dimensionar as tubulações de esgoto: ramais, tubos de queda, subcoletores e coletor predial (NBR 8160)

O sistema predial de esgoto é uma árvore que só desce: cada aparelho sanitário despeja num ramal de descarga, os ramais se juntam num ramal de esgoto, o ramal de esgoto entra num tubo de queda vertical, e no térreo os subcoletores levam tudo ao coletor predial, que sai do lote para a rede pública ou para o tratamento individual. Dimensionar é escolher o diâmetro e a declividade de cada trecho de modo que ele escoe o que recebe sem encher a seção e sem sifonar os fechos hídricos.

As partes do sistema

• Ramal de descarga: o tubo que sai do aparelho (do sifão do lavatório, do ralo do chuveiro, da bacia sanitária) até o desconector ou até o ramal de esgoto.
• Desconector: o dispositivo com fecho hídrico que impede o gás do esgoto de voltar ao ambiente: sifão, caixa sifonada, ralo sifonado. Todo aparelho tem de descarregar através de um.
• Ramal de esgoto: recebe os ramais de descarga (em geral pela caixa sifonada) e leva ao tubo de queda ou ao subcoletor.
• Tubo de queda: a tubulação vertical que recebe os ramais dos pavimentos. Prolongado acima da cobertura, ele é a ventilação primária.
• Subcoletor: recebe os tubos de queda e os ramais do térreo e leva ao coletor predial.
• Coletor predial: o último trecho, da última inserção até a rede pública ou o tratamento.
• Caixa de inspeção: ponto de acesso para limpeza, nas mudanças de direção, de declividade e nas junções dos subcoletores.
• Caixa de gordura: retém a gordura das pias de cozinha antes de ela entrar no coletor.

A ventilação (ramal e coluna de ventilação) é parte do sistema e tem artigo próprio: Ventilação.

O que a NBR 8160:1999 pede

• Dimensionamento por UHC (item 5.1). Cada aparelho recebe uma unidade Hunter de contribuição; cada trecho se dimensiona pela soma das UHC que ele recebe, em tabelas por tipo de tubulação (tabelas 3 a 7). A alternativa é o método hidráulico do anexo B. As tabelas estão em Unidades Hunter de contribuição.
• Bacia sanitária em DN 100. O ramal de descarga da bacia tem no mínimo DN 100 (tabela 3; a nota 1 da tabela admite DN 75 só com cálculo hidráulico pelo anexo B). Em prédios residenciais, a soma de UHC dos subcoletores e do coletor predial considera só o aparelho de maior descarga de cada banheiro (5.1.4.2).
• O diâmetro não diminui no sentido do fluxo. É a prática de projeto, e é o que a norma exige nos pontos em que trata disso: a saída do desconector tem diâmetro igual ou maior que o do ramal de descarga (5.1.1.1 b), o tubo de queda abaixo de um desvio não é menor que o trecho horizontal (5.1.3.2) e a mudança de diâmetro de subcoletores e coletor é feita em dispositivo de inspeção ou peça de ampliação (4.2.5.4). O coletor predial tem no mínimo DN 100 (5.1.4.1); a tabela 7, que dimensiona também os subcoletores, começa em DN 100.
• Declividade mínima recomendada (4.2.3.2): 2 % para DN até 75 e 1 % para DN 100 ou maior. Subcoletores e coletor predial respeitam esses mínimos e têm 5 % como declividade máxima (4.2.5.2).
• Lâmina: no método das UHC a norma não pede verificação de lâmina; os limites das tabelas já a embutem. No método hidráulico do anexo B as fórmulas são para escoamento à meia seção e a 3/4 do diâmetro (B.2.2.1), e a tabela B.6 dá a vazão máxima do ramal de descarga à meia seção.
• Fecho hídrico de pelo menos 0,05 m em cada desconector (5.1.1.1 a); 0,20 m nas caixas sifonadas especiais, 5.1.1.3), e cada desconector ventilado por um ramal de ventilação ou pelo próprio tubo de queda, dentro da distância máxima da tabela 1.
• Inspeção (4.2.6.2): o interior das tubulações tem de ser acessível; no máximo 25 m entre dois dispositivos de inspeção, 15 m entre a ligação com a rede pública e o dispositivo mais próximo, e 10 m entre bacias, caixas de gordura e caixas sifonadas e o dispositivo de inspeção. Desvios, mudanças de declividade e junções de tubulações enterradas são feitos em caixa de inspeção ou poço de visita.
• Caixa de gordura recomendada quando o efluente tem resíduos gordurosos (4.2.6.1); quando a autoridade pública não a exige, fica a critério do projetista. Onde há tratamento local (fossa), a NBR 17076:2024 (5.6) a torna obrigatória para o esgoto de pias de cozinha e máquinas de lavar louça. Pias de cozinha de pavimentos sobrepostos descarregam em tubo de queda exclusivo para uma caixa de gordura coletiva (4.2.4.4). O sistema de esgoto é separador absoluto do de águas pluviais (4.1.3.1).

Passo 1: a UHC de cada aparelho

Os valores mais comuns em residência: bacia sanitária 6, lavatório 1, chuveiro 2, pia de cozinha 3, tanque 3, máquina de lavar roupas 3, máquina de lavar louças 2, banheira 2, bidê 1. A tabela completa, com o DN mínimo do ramal de descarga de cada um, está em Unidades Hunter de contribuição.

Passo 2: ramal de descarga

O diâmetro mínimo vem direto da tabela 3 (5.1.2.1): DN 40 para lavatório, chuveiro, bidê, banheira e tanque; DN 50 para pia de cozinha e máquinas de lavar; DN 100 para a bacia sanitária. Declividade de 2 % (DN 40 a 75) ou 1 % (DN 100).

Passo 3: ramal de esgoto

Some as UHC dos ramais de descarga que ele recebe e leia o DN na tabela 5 (5.1.2.3): DN 40 até 3 UHC, DN 50 até 6, DN 75 até 20, DN 100 até 160. A caixa sifonada tem DN 100 até 6 UHC, DN 125 até 10 e DN 150 até 15 (5.1.1.2); na prática o ramal de esgoto sai dela em DN 50 ou 75.

Passo 4: tubo de queda

Some tudo o que entra no tubo de queda, em todos os pavimentos. O limite depende do número de pavimentos que ele atende: a tabela 6 (5.1.3.1) tem uma coluna para prédio de até três pavimentos e outra, mais folgada, para mais de três (num edifício alto a água nunca enche a seção; ela escoa anelada pela parede). O tubo de queda tem o diâmetro do maior ramal que recebe, no mínimo, e DN 100 se recebe bacia. Tubo de queda com desvio de mais de 45° da vertical se dimensiona em três partes: a de cima como tubo de queda, o trecho horizontal pela tabela 7 e a de baixo pela tabela 6, sem diâmetro menor que o do trecho horizontal (5.1.3.2).

Passo 5: subcoletor e coletor predial

Some as UHC de tudo o que chega e escolha o DN na tabela 7 (5.1.4.1), que depende da declividade adotada (0,5 %, 1 %, 2 % ou 4 %): quanto mais declive, mais UHC o mesmo diâmetro leva. Coletor predial com DN mínimo 100. Em prédio residencial, a soma conta só o aparelho de maior descarga de cada banheiro (5.1.4.2), o que alivia a conta em relação aos tubos de queda.

Declividade

A norma recomenda o mínimo (4.2.3.2) e fixa 5 % como máximo para subcoletores e coletor predial (4.2.5.2). Declividade demais é problema: a água corre à frente dos sólidos e deixa resíduo no tubo. Por isso o UnMEP Slope adota, de fábrica, um máximo de 4 %, mais apertado que o da norma e editável.

Exemplo resolvido

Residência de 5 pessoas, em dois pavimentos: banheiro social e suíte no pavimento superior (cada um com bacia, lavatório e chuveiro), cozinha (pia e máquina de lavar louças) e área de serviço (tanque e máquina de lavar roupas) no térreo. Um tubo de queda atende os dois banheiros. As UHC somadas estão calculadas, trecho a trecho, em Unidades Hunter de contribuição: 9 UHC em cada banheiro, 5 na cozinha, 6 na área de serviço, 29 no total.

Ramais de descarga

Lavatório (1 UHC) e chuveiro (2 UHC) descarregam na caixa sifonada em DN 40, com 2 %. A bacia (6 UHC) vai direto ao tubo de queda em DN 100, com 1 %. Na cozinha, a pia (3 UHC) sai em DN 50 para a caixa de gordura e a máquina de lavar louças (2 UHC) em DN 50. Na área de serviço, tanque (3 UHC) em DN 40 e máquina de lavar roupas (3 UHC) em DN 50.

Ramais de esgoto

Da caixa sifonada de cada banheiro saem 1 + 2 = 3 UHC. DN 40 ainda atende (até 3), mas a caixa sifonada sai em DN 50 (até 6). Declividade 2 %. Na área de serviço, tanque e máquina somam 6 UHC: DN 50 no limite, 2 %.

Tubo de queda

Recebe os dois banheiros: 9 + 9 = 18 UHC. Pela tabela, até 3 pavimentos, DN 75 levaria 30 UHC, mas o tubo recebe bacias: DN 100, que leva até 240. Prolongado acima da cobertura como ventilação primária.

Subcoletores e coletor predial

Subcoletor do tubo de queda: 18 UHC, DN 100 (o mesmo do tubo de queda), 1 %. Subcoletor da cozinha e da área de serviço, depois da caixa de gordura: 5 + 6 = 11 UHC, DN 100 (mínimo), 1 %. Os dois se encontram numa caixa de inspeção e saem no coletor predial com 29 UHC, DN 100 a 1 %: a tabela 7 admite 180 UHC nesse diâmetro e nessa declividade. Aprovado com folga. Pela regra residencial (5.1.4.2), só a bacia de cada banheiro entraria na soma dos subcoletores e do coletor: 6 + 6 + 5 + 6 = 23 UHC; o resultado é o mesmo DN 100. O Slope soma todos os aparelhos, a favor da segurança.

Como o UnMEP Slope calcula

O Slope não aplica caimento nem troca diâmetro: ele lê a rede de esgoto desenhada no Revit, classifica cada tubo, confere a UHC acumulada contra a tabela do tipo de tubo e confere a declividade, e grava o resultado no modelo. Tudo na aba Dimensionamento de Tubulações › Dimensionamento de Tubulações de Esgoto, com o botão Efetuar Dimensionamento:

1. Zera os parâmetros dos tubos do sistema UnMEP Slope - Esgoto e separa as peças pelo parâmetro UnMEP: Desconector (Sim/Não) das famílias UnMEP.
2. Classifica cada tubo andando pelos conectores a partir de cada peça: trechos verticais somando 2 m ou mais viram tubo de queda; o que vem depois de um tubo de queda ou de uma caixa (sifonada, de inspeção, de gordura, identificadas pelo UnMEP: Código da Família) vira subcoletor/coletor; o resto é ramal de descarga enquanto só leva uma peça e ramal de esgoto quando já acumula mais de um ramal. Grava UnMEP: Ramal de Descarga, UnMEP: Ramal de Esgoto, UnMEP: Tubo de Queda ou UnMEP: Subcoletor/Coletor em cada tubo, e nas caixas a soma do que chega em UnMEP: Número UHC.
3. Verifica a UHC de cada tubo contra o limite do seu diâmetro e do seu tipo, pelas tabelas de Unidades Hunter de contribuição; para o tubo de queda, a coluna da tabela vem de Mais de 3 andares nas Definições de Projeto.
4. Verifica a declividade de ramais de descarga, ramais de esgoto e coletores contra as faixas das Configurações: de fábrica 2 % a 4 % até Ø 75 mm e 1 % a 4 % a partir de Ø 100 mm. A Margem de Erro Admissível (5 %) aperta o máximo: com 4 %, reprova acima de 3,8 %. Tubo vertical passa como Tubo Vertical; tubo mais curto que o Comprimento Mínimo de Tubulação para Análise (10 cm) é ignorado e contado como certo. Tubos de queda não têm verificação de declividade.
5. Grava UnMEP: Dimensionamento OK? (1 ou 0) em cada tubo verificado e mostra quatro cartões, Ramais de Descarga, Ramais de Esgoto, Tubos de Queda e Coletores/Subcoletores, com N Tubos Verificados e os botões N Tubos certos e errados, que abrem a janela Dimensionamento (U.H.C Limite e U.H.C do Tubo) ou Inclinação (Inclinação Necessária e Inclinação do Tubo) e selecionam cada tubo no Revit.

Diâmetros fora das tabelas (DN 32, 125 ou 150 num ramal, por exemplo) não são verificados e não aparecem nos cartões. Coletor com declividade fora de 0,5 % a 4 % reprova sempre.

Passo a passo no plugin: Como verificar o esgoto?, Entenda: como o Slope classifica os tubos e os limites de UHC, Entenda: a verificação de inclinação, Como revisar os tubos certos e errados? e Entenda: como preparar o modelo para o Slope.

Perguntas frequentes

Qual o diâmetro mínimo do esgoto de uma casa? Ramais de lavatório, chuveiro e tanque em DN 40; pia de cozinha e máquinas em DN 50 (tabela 3 da NBR 8160:1999); bacia sanitária, tubo de queda que recebe bacia, subcoletor e coletor predial em DN 100 (5.1.4.1).

Qual a declividade do esgoto? Mínimo recomendado de 2 % em DN 40, 50 e 75 e 1 % em DN 100 ou maior (4.2.3.2); máximo de 5 % em subcoletores e coletor predial (4.2.5.2). Acima de 4 % a água já corre à frente dos sólidos; o Slope reprova a partir daí.

Pia de cozinha pode ir na caixa sifonada do banheiro? Não. A pia de cozinha vai para a caixa de gordura, e dali para o subcoletor ou a caixa de inspeção, nunca para a caixa sifonada.

Preciso de tubo de queda numa casa térrea? Não. Sem desnível de pavimento, os ramais vão direto aos subcoletores e à caixa de inspeção. Continua obrigatório pelo menos um tubo ventilador, ligado a uma caixa de inspeção, ao coletor, a um subcoletor ou ao ramal de descarga de uma bacia e prolongado acima da cobertura (4.3.11).

Fontes

• ABNT NBR 8160:1999, Sistemas prediais de esgoto sanitário: projeto e execução (itens 4.2, 4.3 e 5.1; tabelas 1 e 3 a 7).
• ABNT NBR 5688:2018, Tubos e conexões de PVC-U para sistemas prediais de água pluvial, esgoto sanitário e ventilação: requisitos.
• Creder, H. Instalações Hidráulicas e Sanitárias. LTC, 6ª ed., 2006.
• Macintyre, A. J. Instalações Hidráulicas Prediais e Industriais. LTC, 4ª ed., 2010.