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Flurxo

NBR 10844

Calha e condutor de água de chuva

Calha entope, transborda e molha a fachada quase sempre pelo mesmo motivo: ela foi escolhida pelo tamanho que a loja tinha, e não pela vazão que o telhado produz.

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A vazão que um telhado joga na calha sai de uma conta de uma linha: a intensidade da chuva, em milímetros por hora, vezes a área que contribui, em metros quadrados, dividido por 60. O resultado vem em litros por minuto. Para construção de até 100 m² de projeção horizontal, a NBR 10844 admite adotar 150 mm por hora, e aí um telhado de 100 m² produz 250 litros por minuto. Duzentos e cinquenta litros por minuto é uma torneira de jardim aberta doze vezes ao mesmo tempo, e é a coisa que a calha de 8 centímetros da loja precisa engolir.

A área do telhado, que entra nessa conta, sai da calculadora de telhas, e é maior que a área da planta.

Como calcular a vazão de projeto?

Vazão igual a intensidade vezes área dividida por 60. A intensidade vem de dados pluviométricos locais, com duração de precipitação de 5 minutos e período de retorno definido pelo uso: 1 ano em área pavimentada onde poça é tolerada, 5 anos em cobertura e terraço, 25 anos onde extravasamento não pode acontecer.

O atalho dos 150 mm por hora tem escopo declarado no item 5.1.4: construção de até 100 m² de área de projeção horizontal, salvo casos especiais. Acima disso, a norma quer o dado local, e o dado local varia muito. Cidade de chuva de verão intensa passa dos 150; cidade de chuva fina fica abaixo. Usar 150 numa casa grande é um chute que costuma ficar do lado inseguro.

O vento entra na conta da área, não na da vazão. O item 5.1.5 manda considerar a ação dos ventos por meio de um ângulo de inclinação da chuva em relação à horizontal, na direção que resultar em mais chuva interceptada, e o item 5.2.1 manda somar à área de contribuição os incrementos devidos à inclinação da cobertura e às paredes que jogam água nela. A Figura 2 da norma traz o desenho de cada caso. Chuva de vento faz uma parede alta ao lado do telhado contribuir com água que a planta não mostra.

Que calha aguenta essa vazão?

A Tabela 3 da norma responde para calha semicircular com coeficiente de rugosidade 0,011, que é o do plástico, do fibrocimento e do aço. Uma calha de 100 mm de diâmetro interno leva 130 litros por minuto a 0,5 % de inclinação, 183 a 1 % e 256 a 2 %. A de 150 mm leva 384, 541 e 757 nas mesmas inclinações.

Diâmetro interno 0,5 % 1 % 2 %
100 mm 130 L/min 183 L/min 256 L/min
125 mm 236 L/min 333 L/min 466 L/min
150 mm 384 L/min 541 L/min 757 L/min
200 mm 829 L/min 1.167 L/min 1.634 L/min

Repare no efeito da inclinação. A mesma calha de 100 mm quase dobra a capacidade quando sai de 0,5 % para 2 %. Calha instalada no olho, sem caimento, não está no começo dessa tabela: está abaixo dela, porque a tabela toda pressupõe escoamento. Calha sem caimento vira reservatório e transborda no primeiro entupimento parcial.

A tabela tem um limite que atrapalha na prática: ela é de calha semicircular, e quase toda calha vendida para casa é retangular. Para essas, a norma manda usar a fórmula de Manning-Strickler direto, no item 5.5.7, com o coeficiente de rugosidade da Tabela 2. Uma calha retangular de 10 cm de largura por 10 cm de altura, em PVC, escoando com 7 cm de lâmina e 0,5 % de caimento, chega perto de 256 litros por minuto pela mesma fórmula.

Exemplo resolvido: casa de 100 m² de projeção

Vazão total de 250 litros por minuto. Telhado de duas águas, cada água contribuindo com metade e cada calha recebendo 125 litros por minuto. Uma calha semicircular de 100 mm a 0,5 % leva 130 litros por minuto e resolve, com folga de 4 %. A 1 %, a mesma calha leva 183 e a folga passa de 46 %.

Agora complique o caso do jeito que a obra complica. Se a saída estiver a menos de 2 metros de um canto reto da calha, a Tabela 1 manda multiplicar a vazão por 1,2, e os 125 viram 150 litros por minuto. A calha de 100 mm a 0,5 % passa a estar 13 % abaixo do necessário, e a solução é aumentar o caimento para 1 % ou arredondar o canto, que baixa o coeficiente para 1,1.

E se a saída não estiver na extremidade da calha, o item 5.5.4 manda dimensionar pela maior das duas áreas de contribuição. Uma saída no meio de uma calha de 12 metros não divide a vazão em duas: ela cria duas calhas de 6 metros, cada uma com a sua área, e a maior delas manda. Quem divide por dois subdimensiona sempre que a saída não fica exatamente no meio.

Condutor vertical e horizontal

O condutor vertical tem diâmetro interno mínimo de 70 mm e deve ser projetado, sempre que possível, em uma só prumada. O diâmetro de projeto sai dos ábacos da Figura 3, que combinam vazão, altura da lâmina na calha e comprimento do condutor. O condutor horizontal pede caimento mínimo de 0,5 % e é dimensionado para lâmina de dois terços do diâmetro.

Condutor horizontal, PVC 0,5 % 1 % 2 %
75 mm 95 L/min 133 L/min 188 L/min
100 mm 204 L/min 287 L/min 405 L/min
125 mm 370 L/min 521 L/min 735 L/min
150 mm 602 L/min 847 L/min 1.190 L/min

A coluna de 0,5 % é a que vale conferir. Um tubo de 100 mm enterrado com o caimento mínimo leva 204 litros por minuto, menos que os 250 da casa inteira do exemplo. Quem junta as duas calhas num único condutor horizontal de 100 mm no caimento mínimo criou o gargalo do sistema depois de ter acertado a calha.

A norma ainda pede inspeção em toda conexão, mudança de declividade, mudança de direção e a cada 20 metros de trecho reto, nas tubulações aparentes, e caixa de areia nas mesmas situações quando a tubulação for enterrada. É a parte que some do orçamento e reaparece na primeira obstrução, quando não existe por onde entrar.

O erro comum: calha certa, saída errada

Quase toda calha que transborda em chuva forte tem seção suficiente e saída insuficiente. A seção da calha é dimensionada para escoar ao longo dela; a saída é dimensionada pelo ábaco do condutor vertical, com a lâmina de água disponível. Quando a lâmina é baixa, a saída engole muito menos do que o diâmetro sugere.

É por isso que o item 5.6.4.1 separa calha com saída em aresta viva de calha com funil de saída, e dá um ábaco para cada. O funil aumenta a vazão engolida com a mesma lâmina, e custa uma peça. Em calha rasa de beiral, que é a que mais aparece em casa, o funil costuma valer mais que aumentar a calha inteira.

A norma prevê ainda o extravasor, no item 5.5.5, para quando nenhum transbordamento pode ser tolerado ao longo da calha. É um furo de segurança que descarrega em local escolhido, em vez de deixar a água escolher. Custa quase nada e evita que o ponto de transbordo seja o encontro da calha com a parede.

Até onde esta página vai

A NBR 10844 é de 1989 e trabalha com um método simples, adequado para casa e obra pequena. Ela não cobre reservatório de retenção, exigido por lei em vários municípios, nem aproveitamento de água de chuva, que tem norma própria. O dimensionamento por ábaco do condutor vertical exige leitura da Figura 3, que não reproduzimos aqui por ser gráfico. Projeto hidrossanitário completo e verificação de vazão em edificação acima de 100 m² de projeção são trabalho de profissional habilitado.

Perguntas frequentes

Qual a fórmula da vazão de chuva de um telhado?
Vazão em litros por minuto igual à intensidade pluviométrica em milímetros por hora, multiplicada pela área de contribuição em metros quadrados, dividida por 60. É o item 5.3.1 da NBR 10844. Para construção de até 100 m² de projeção horizontal, a norma admite adotar 150 mm por hora.
Qual a inclinação mínima da calha?
Meio por cento, uniforme, em calha de beiral e de platibanda, pelo item 5.5.2 da NBR 10844. O condutor horizontal também pede no mínimo 0,5 %. Meio por cento dá 5 milímetros de queda por metro de calha, o que numa calha de 12 metros são 6 centímetros de desnível.
Qual o diâmetro mínimo do condutor vertical?
Setenta milímetros de diâmetro interno, pelo item 5.6.3 da NBR 10844. O diâmetro de projeto sai dos ábacos da Figura 3, que combinam vazão, altura da lâmina de água na calha e comprimento do condutor, e o tubo escolhido precisa ter diâmetro interno igual ou maior que o valor encontrado.
A curva da calha muda o dimensionamento?
Muda, se a saída estiver a menos de 4 m da mudança de direção. A Tabela 1 da norma manda multiplicar a vazão de projeto por 1,2 quando há canto reto a menos de 2 m da saída, por 1,1 entre 2 e 4 m, e por 1,1 ou 1,05 nos mesmos intervalos quando o canto é arredondado.
Preciso de mais de uma saída na calha?
Em cobertura horizontal de laje, sim: o item 5.4.3 exige mais de uma saída, exceto quando não houver risco de obstrução. Em calha de beiral, a norma não obriga, mas quando a saída não fica na extremidade, o dimensionamento usa a maior das duas áreas de contribuição, e não a metade de cada.

A conta que este texto acompanha

Inclinação de telhado Inclinação em porcentagem e em graus, com o mínimo por tipo de telha.

Fontes