Como calcular as calhas de uma cobertura - Vazões e tubulações

Ler a norma brasileira NBR-10.844 - Instalações Prediais de Águas Pluviais

Para o cálculo das Calhas devemos calcular,
antes, a quantidade de chuva que vai cair no telhado.

A quantidade de água que uma chuva joga sobre um telhado varia em função de diversos fatores como o clima (tropical, equatorial, etc.), a estação do ano (primavera, verão, etc.) e a localização geográfica (norte, nordeste, sul, etc.). 


As Cartas Pluviométricas indicam a quantidade de água que cai e que é indicada em "milímetros". São geralmente a quantidade total de água que cai durante o ano. Dizem 80 milímetros por ano, por exemplo.

Para o cálculo da quantidade de água, não se leva em consideração tais fatores mas apenas a maior intensidade da chuva. Mesmo em regiões de poucas chuvas como no nordeste brasileiro, quando chove a chuva pode ter uma intensiade pluviométrica tão grande como uma chuva em São Paulo. Não é a quantidade total de água que cai mas sim a quantidade em um determinado tempo. Por isso, você deve ter muito cuidado ao consultar as Cartas Pluviométricas. O que importa para  dimensionamento das calhas e condutores é a intensidade pluviométrica, isto é, os litros por segundo.

Um bom número para quantidade de chuva é o seguinte:

0,067 litros por segundo por metro quadrado

Este número corresponde a uma chuva com período de recorrência de 100 anos e com intensidade pluviométrica de 240 milímetros por hora aplicável na maior parte do território brasileiro. Entretanto deve-se tomar o cuidado em determinadas regiões que podem apresentar valores bem acima. Veja na norma NBR-10.844 uma tabela com as intensidades pluviométricas em diversas regiões do Brasil. Para um valor mais preciso consulte o serviço de meteorologia mais próximo e procure ter um mãos pelo menos 50 anos de medição.

EXEMPLO PRÁTICO

Vejamos como calcular a quantidade de água nas calhas de um exemplo como o da figura abaixo.

Essa casa tem apenas uma água (para facilitar a compreensão). O telhado mede 8 X 11,70 metros.

Primeiro você deve determinar os pontos de descida de água. Os pontos de descida devem ser livres de interferências como janelas, portas, antenas, etc. Vamos colocar 3 condutores de descida nas posições indicadas na figura acima. Observe que o telhado ficou dividido em 2 áreas. A Área 1 de 7,20 X 8,00 e a Área 2 de 4,50 X 8,00 m.

A água da chuva que cair na Área 1 será recolhida pela Calha 1. A Calha 1 tem duas caídas, metade da água corre para o Condutor 1 e a outra  metade para o Condutor 2. Vamos chamar de V1 a vazão que corre para cada lado na Calha 1. Lembre-se que o ponto que divide a Calha 1 não precisa, necessariamente, estar no meio da calha, podendo estar mais próximo do Condutor 2 para que se tenha menos água correndo para o Condutor 2. Observe que o Condutor 2 vai desaguar bem perto da porta da Cozinha.

DETERMINAÇÃO DAS CALHAS

V1 = 0,067 X 8,00 X 7,20/2 = 1,93 litros por segundo

Com o mesmo raciocínio, temos a vazão V2 que corre para cada lado da Calha 2.V2 = 0,067 X 8,00 X 4,50/2 = 1,21 litros por segundo

TABELA DE CALHAS
Capacidade de condução de calhas tipo meia cana com declividade de 2% [litros por segundo]
DIÂMETRO	POLEGADAS	4	6	8	10	12
	MILÍMETROS	100	150	200	250	300
Chapa Galvanizada:		7,1	22,8	50,2	90,8	154,3
PVC:		12,7	38,7	81,6	146,8	239,1

Consultando a tabela acima, vemos que a Calha 1 pode ter o diâmetro de 100 mm podendo conduzir até 7,1 litros por segundo. Da mesma forma, vemos que a Calha 2 pode ter tembém um diâmetro de 100 mm. Estamos com bastante folga e podemos até pensar em algum obstáculo para o escoamento dentro da calha. Por exemplo, caso haja um entupimento dos condutores 1 e 3, toda a água deverá ser conduzida pelo condutor 2. Neste caso, a vazão total será de 2(1,93+1,21) = 6,28 litros por segundo, ainda dentro da capacidade da calha.

DETERMINAÇÃO DOS CONDUTORES VERTICAIS

Pela figura, observa-se que o condutor mais solicitado é o Condutor 2 pois deve conduzir a vazão V1 e também a vazão V2.

VC2 = V1 + V2 = 1,93 + 1,21 = 3,14 litros por segundo.

TABELA DE CONDUTORES VERTICAIS
Capacidade de condução de condutores verticais PVC ou Chapa Galvanizada
DIÂMETRO		VAZÃO [litros por segundo]
POLEGADAS	MILÍMETROS
2	50	0,57
3	75	1,76
4	100	3,83
6	150	11,43

Para atender à vazão de 3,14 litros por segundo, teremos que instalar um tubo de 100 mm com capacidade de 3,83 litros por segundo.

Algumas peças precisam de Ferragens para complementar a rigidez do conjunto.

A montagem das calhas começa pela peça chamada bocal de descida que deve ser firmemente fixada:

Depois que terminar a fixação de todos os bocais de saída, começa a instalar as calhas.

Tomar sempre o cuidado de deixar um caimento de pelo menos 2% para garantir que a poeira, terra e areia que forem depositadas serão lavadas na primeira chuva.

DETERMINAÇÃO DOS CONDUTORES HORIZONTAIS

Chamamos de horizontais mas na verdade precisam ter um certa declividade. Com um caimento de apenas 1% já se consegue um bom escoamento de água. Entretanto, devemos sempre considerar que havrá partículas sólidas como terra e areia na água da chuva. Então o mínimo necessário será de 2%. Com esse caimento, consegue-se uma boa velocidade da água e essa velocidade é suficiente para carregar a areia junto.

TABELA DE CONDUTORES HORIZONTAIS
Capacidade de condução de condutores verticais PVC ou Chapa Galvanizada
DIÂMETRO		VAZÃO [litros por segundo]
POLEGADAS	MILÍMETROS
4	100	6,75
5	125	12,25
6	150	19,85
8	200	42,84
10	250	77,67
12	300	126,50

A tabela acima leva em consideração a declividade mínima de 2%, tubo de PVC (rugosidade = Lisa). Para outros tipos de materiais não vale. Para tubo de cerâmica, barro, ferro fundido e canaletas feitas com concreto, consultar outras tabelas.

Caimento de 2% significa que em um trecho de 1 metro ou 100 centímetros, o desnível deverá ser de 2 centímetros.

As calhas de PVC possuem um encaixe tipo macho/fêmea com anel de borracha que garante a estanqueidade.

As calhas de chapa de ferro galvanizados deverão ser rebitadas para garantia da resistência mecânica e estanhadas para garantir a estanqueidade.

NOTA: As tabelas de calhas e condutores acima já levam em consideração o envelhecimento das peças.

Fonte Roberto Massaru Watanabe