BOCA DE LOBO

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1 - TIPOS

Entende-se por Boca de Lobo o dispositivo instalado na via pública para promover a drenagem da águas da via. Veja uma foto de uma boca de lobo típica:

  

A foto da esquerda mostra uma Boca de Lobo de Guia enquanto que a outra mostra uma Boca de Lobo de Sarjeta. O termo Boca-de-Lobo vem do fato da abertura, destinada a sumir com a água da rua, se parecer com a boca de um lobo (da fábula Chapeuzinho Vermelho):

 

 

A Boca de Lobo de Guia é feita com um pré-moldado especial conhecido como Guia Chapéu:

A Boca de Lobo de Sarjeta é feita com um pré-fundido de aço ou de concreto, podendo ser de simples encaixe ou com dobradiça:

As bocas de lobo devem propiciar segurança e bem estar dos veículos e transeuntes. Em dias de chuva, a água da chuva correndo pela superfície da rua forma uma enxurrada. Quando a enxurrada toma certo volume, pode acarretar riscos e inseguranças como a inundação de lojas, derrubar e arrastar uma pessoa e até dificuldades de atravessar uma rua.

 

Não confundir Boca de Lobo com Bueiro pois Bueiro é a passagem que é construída por tubos ou galerias para a passagem da água (da chuva, de rios e de esgoto) por baixo de rodovias e ferrovias.

Não confundir também Boca de Lobo com Poço de Visita ou Poço de Inspeção que são poços (verticais e geralmente redondos) dotados de tampas que servem para a entrada de pessoas para fazer a manutenção da rede:

Operário entrando no Poço de Visita 
da Rede Elétrica Subterrânea: 
Tampa de um Poço de Visita de 
Rede de Drenagem - Tem furos:
Tampa de um Poço de Visita de 
Rede de Esgoto - Não tem furos 
por causa dos gases do esgoto:

A água da chuva deve escoar dentro da sarjeta para evitar situações derisco ou de insegurança como as seguintes:

Bocas de Lobo estratégicamente instaladas irão promover a rápida drenagem da água da chuva para dentro da galeria de águas pluviais.

2 - DIMENSIONAMENTO:

Para o dimensionamento (determinar as dimensões máxima e mínimas) dos componentes de uma drenagem de via pública, devemos compatibilizar as vazões das capacidades dos diversos componentes como o tamanho da via, a largura da sarjeta e o tamanho da boca de lobo.

2.1 - ÁREA DE CONTRIBUIÇÃO DE CHUVA:

Qual é a distância máxima entre uma boca de lobo e outra? Posso ter uma boca de lobo aqui e a outra somente daqui a 100 metros? Loteamento com ruas estreitas e lotes pequenos irá exigir poucas bocas de lobo, isto é, as bocas de lobo poderão ficar longe uma das outras. Ao contrário, loteamento com ruas largas e lotes grandes irá exigir muitas bocas de lobo e até agrupamento de bocas de lobo no formato duplo, triplo e até mais.

A largura da via LVIA e a distância LBOCA entre uma boca de lobo e outra determinam a área de contribuição ACHUVA. Na visão antiga, considerava-se como área de contribuição apenas aquela delimitada pela via (de muro a muro). Modernamente considera-se como área de contribuição os imóveis liandeiros e outros que, pela declividade, as águas da chuva que neles caem fluem para a via em estudo. Veja mais sobre Área de Contribuição em .

   

Devido ao fato de algumas Normas ainda se referirem à visão antiga, iremos considerar, no presente dimensionamento, a área de contribuição apenas o espaço entre um muro e outro da via pública.

Uma rua padrão, com duas faixas de rolamento de 3,00 metros cada, espaço para estacionamento longitudinal de 2,50 metros, canteiro central de 1,00 metro e calçada de 3,00 metros apresenta uma largura de 24 metros. A largura da via LVIA  que consideramos como contribuinte da vazão de chuva é metade da largua da via, isto é LVIA = 12 metros.

Como distância máxima entre uma boca de lobo e outra vamos adotar LBOCA = 60 metros.

Temos, portanto, como área de contribuição da chuva: ACHUVA. = 720 metros quadrados.

Nessa área cai uma chuva de grande intensidade (período de recorrência de 100 anos) de ICHUVA = 180 milímetros por hora. Veja mais sobre Chuvas em .

A vazão da chuva que vai escoar pela sarjeta se calcula com QCHUVA = ICHUVA x ACHUVA = 180 X 720 x 1000/3600 = 36 metros cúbicos por segundo, isto é:

QCHUVA =36m3/s

Importante é considerar a inclinação transversal para que a água da chuva não fique empoçada ou demorando para escoar. Lâminas de escoamento altas facilitam a ocorrência de aquaplanagem das rodas dos carros. A norma do DNIT determina que a inclinação transversal do leito carroçával seja de no mínimo 2% e de acostamentos de 5%.

2.2 - ESCOAMENTO PELA SARJETA

A sarjeta é inclinada para formar um canal para conter a água escoando sem transbordar. Veja como é calculada a inclinação e a largura da sarjeta, clicando na figura:

A velocidade de escoamento pela sarjeta pode ser calculada empregando-se a Fórmula de Manning:

onde:

V é a velocidade da água em m3/s;

R é o raio hidráulico em m;

 i é a declividade longitudinal da sarjeta em m/m;

n é o coeficiente de rugosidade de Manning, que no caso (sarjeta de concreto alisado) é de n = 0,016

Vamos adotar, como padrão de cálculo, a sarjeta com as seguintes dimensões:

Altura da guia de 15 centímetros, conforme recomendações das normas de segurança rodoviária.

Aberutra da boca de lobo de 8,5 centímetros para permitir o arraste de garrafas e latinhas.

Largura de 40 centímetros para acomodar uma boa quantidade de água. Quanto mais água couber na sarjeta maior poderá ser a distância entre uma boca de lobo e outra.

Declividade transversal de 20% para não provocar o escorregamento de pedestres. Ver mais detalhes em .

Em ruas muito íngremes que causam enxurradas de alta velocidade pode acontecer da água passar direto pela boca de lobo. Então nesses casos é possível se fazer um rebaixo na sarjeta para facilitar o desvio do fluxo hidráulico para dentro da boca de lobo. Em zonas urbanas devemos evitar esse tipo de rebaixo pois além da sarjeta já ter uma inclinação que oferece certo risco às pessoas, a confecção desse rebaixo irá criar um risco adicional aos transeuntes.

Veja uma caso de conjugação de uma boca de lobo de guia com uma boca de lobo de sarjeta:

A grelha da Boca de Lobo de Sarjeta ou qualquer outro tipo de grelha no piso de via pública não pode ter abertura maior que 15 milímetros na direção do fluxo. Ver mais detalhes no Norma de Acessibilidade NBR-9050.

1a HIPÓTESE: Largura da Sarjeta = 30 cm e Declividade Longitudinal = 2%

A aplicação de fórmula de Manning resulta numa vazão Q = 33 litros/segundo, portanto insuficiente para conter toda a enxurrada.

2a HIPÓTESE: Largura da Sarjeta = 40 cm e Declividade Longitudinal = 1%

A aplicação de fórmula de Manning resulta numa vazão Q = 34 litros/segundo, portanto ainda insuficiente para conter toda a enxurrada.

3a HIPÓTESE: Largura da Sarjeta = 40 cm e Declividade Longitudinal = 1,5%

A aplicação de fórmula de Manning resulta numa vazão Q = 41 litros/segundo, portanto mais que suficiente para conter toda a enxurrada. Adotaremos:

LSARJETA = 40 cm e DLONGITUDINAL = 1,5%

 

3 - DIMENSÕES MÁXIMAS E MÍNIMA DAS ABERTURAS:

As aberturas das bocas de lobo e das grelhas não devem ultrapassar um certo limite pois cria riscos às pessoas. 

Imaginem uma situação em que uma criança seja, acidentalmente, arrastada pela enxurrada. Se a abertura da boca de lobo for maior que 20 centímetros irá permitir a passagem de uma criança.

Ao contrário, se a abertura for muito pequena, irá entupir com facilidade pois a rua tem todo tipo de detritos como pedaços de papel, embalagens, palito de sorvete e latas de refrigerantes.

A rede de águas pluviais deve ser dimensionada para permitir o transporte desses materiais pela água da chuva.

A chuva lava e limpa a rua. Detritos comuns como excrementos de animais, pequenas embalagens, latas de refrigerante devem ser transportados pela água da chuva (ou pela água da lavagem da rua) para dentro das Galerias de Drenagem.

Uma lata de refrigerante tem um diâmetro de 7 cm, uma garrafa de vinho ou cerveja de 8 cm. Então a abertura mínima para uma boca de lobo deverá ser de 8,5 centímetros.

8,5 < H < 15 cm

A Galeria de drenagem chama-se "galeria" justamente por que propicia o transporte de pequenos objetos jogados "sem querer" na via pública como embalagens, latas de refrigerante, garrafas, etc. A lavagem da via pública feita semanlmente pela prefeitura ou quando ocorrem chuvas de grande intensidade pluviométrica, carrega esses pequenos objetos para dentro da galeria onde minitratores como os "bobcat"s promovem a remoção desses materiais, a qualquer tempo, sem atrapalhar a circulação de veículos, pois tudo é feito por baixo da terra. A foto da direita mostra a rampa de entrada de veículos na Galeria Taboão (clique na foto para ver onde fica).

    

Grande erro comete aquele que tenta impedir o transporte de pequenas embalagens para dentro da boca de lobo. Qualquer tentativa de "impedir" a passagem de objetos vai entupir a boca de lobo e provocar enchentes e alagamentos:

 

Ver mais detalhes sobre "galeria de águas pluviais" em .

Adotaremos, então uma medida média de h = 8,5 centímetros para a boca de lobo de guia.

No caso das grelhas, as restrições deverão ser maiores e uma boa medida é de 5 centímetros para evitar que uma criança enfie o pé e de no mínimo 1,5 centímetros para evitar que a grelha entupa à toa. A norma NBR-9050, de Acessibilidade, determina que qualquer abertura no piso não pode ter mais que 15 milímetros na direção do movimento.

Adotaremos, então uma medida mínima de B = 1,5 centímetros.

As Bocas de Lobos podem ser confeccionadas no local ou podem ser adquiridas no comércio na forma de premoldados de concreto. Neste caso, os padrões de medidas praticadas no comércio são as seguintes:

 

4 - VAZÃO (quantidade de água que deve passar):

Vazão da boca de lobo pode ser determinada por fórmulas (mais complicado) ou por meio de nomogramas. No caso utilizamos o nomograma do DNIT contido no Manual de Drenagem de Rodovias, publicação #IPR-724:

Capacidade de Engolimento:

 

A relação entre a lâmina d´água e a abertura da boca é de 8/8,5 = 0,94 e a abertura que adotamos é de 8,5 centímetros. Entrando no nomograma encontramos a vazão Q = 40 litros por segundo por metro para a boca de lobo de guia. Adotando a Guia Chapéu 90 teremos como vazão da boca de lobo de QBOCA = 36 m3/s.

A Boca de Lobo consegue dar vazão ao fluxo proveniente da área de contribuição, isto é:

QBOCA = 36 m3/s = QCHUVA =36m3/s

Caso a vazao da chuva fosse maior que a capacidade "engolidora" da boca de lobo, o Centro Tecnológico de Hidráulica da Universidade de São Paulo realizou ensaios com Bocas de Lobo de diversas aberturas em situações diversas de declividade e inclinação da rua e chegou à seguintes conclusões:

A vazão por uma Boca de Lobo qualquer, pode ser calculada pela Fórmula de Bernoulli:

Q = C L y (g y)1/2

onde C é o coeficiente de descarga, L a largura da boca, g a aceleração da gravidade e y a altura da lâmina d'água junto à guia.

Por meio de experi~encias práticas em modelo reduzido, chegaram à conclusão que para a chuva na cidade de São Paulo, teremos a fórmula simplificada:

Q = 0,75 y3/2 para sarjeta sem depressão e

Q = 1,02 y3/2 para sarjeta com depressão.

estas fórmulas valem para inclinação da rua entre 0,5% e 14%, declividade transversal da sargeta de 20%, largura da sarjeta de 40 centímetros que são o padrão adotado por muitas prefeituras.

Veja as perspectivas para os casos de sarjeta sem e com depressão:

5 - ONDE DEVEMOS COLOCAR AS BOCAS DE LOBO:

Veja algumas regras práticas para a localização das bocas de lobo.

1 - Ao final de um trecho de rua antes do cruzamento. As águas pluviais não devem cruzar a via transversal.

2 - Antes da faixa de travessia de pedestres. O pedestre ao atravessar a faixa de segurança não deve enfrentar enxurrada na sarjeta.

3 - Na parte mais baixa do quarteirão.

4 - Não permitir que a sarjeta receba mais água que sua capacidade.

Veja como fica um cruzamento a seco, sem valeta e sem enxurrada:

Veja o que acontece se a Boca de Lobo estiver mal posicionada, se entupir ou se não existir:

Imagine, então o caos que se forma em dias de chuva se o cruzamento não tiver nenhuma Boca de Lobo:

Para evitar que a vazão de água ultrapasse a capacidade da sarjeta, devemos levar em consideração a área de contribuição da chuva.

Em ruas do tipo Caso-A: Somente a rua e os imóveis da própria rua.

CASO TIPO DE BOCA DISTÂNCIA MÁXIMA
1 Boca de Guia Simples Uma boca a cada 18,1 metros
2 Boca de Guia Dupla Um conjunto de Boca Dupla a cada 36,3 metros
3 Boca Conjugada  Um conjunto de Boca Conjugaa a cada 25,9 metros
4 Duas Bocas Conjugadas Um conjunto de Bocas Conjugadas a cada 51,8 metros

Em ruas do tipo Caso-B: A rua e os imóveis da vizinhança à montante.

CASO TIPO DE BOCA DISTÂNCIA MÁXIMA
1 Boca de Guia Simples Uma boca a cada 10,2 metros
2 Boca de Guia Dupla Um conjunto de Boca Dupla a cada 20,4 metros
2 Boca de Guia Tripla Um conjunto de Boca Dupla a cada 30,6 metros
3 Boca Conjugada  Um conjunto de Boca Conjugaa a cada 14,6 metros
4 Duas Bocas Conjugadas Um conjunto de Bocas Conjugadas a cada 29,2 metros
4 Três Bocas Conjugadas Um conjunto de Bocas Conjugadas a cada 43,8 metros
Boca de Guia Simples Boca de Guia Dupla Boca Conjugada Dubas Bocas Conjugadas

NOTA IMPORTANTE:

Não se assuste com os números apresentados. Ao verificar a distância existente entre as bocas de lobo de sua rua, você verá que os números aqui apresentados são bem menores do que os que você poderá constatar na rua onde você mora ou daquele limite de 60 metros fixado nas Diretrizes Básicas para Projetos de Drenagem Urbana no Município de São Paulo. É que o projeto da rede de drenagem da sua rua e as Diretrizes foram feitos numa época em que não havia a grande contribuição dos gases de efeito estufa como na atualidade. Lembre-se que acrescentamos 20% à vazão de projeto por conta do aquecimento global.

Se você vai projetar uma rede de drenagem nova, não se esqueça de majorar a vazão de projeto com um percentual bem maior que o 20% que adotamos aqui, pois a COPE-15 resultou em grande fracasso nas negociações e não houve acordo com relação a um número mínimo de redução de emissão de gases que contribuem com o efeito estufa de modo que aquele limite de no máximo 2% de aumento da temperatura média da terra não será, com certeza, atendido.

Cuide-se, proteja sua integridade profissional elaborando uma boa Memória de Cálculo deixando bem claro todos os condicionantes do projeto. Lembrando que as normas brasileiras ainda estão baseadas naquele conceito antigo de que a chuva se forma por "condensação" sendo aceitável intensidades pluviométricas diferentes para "bairros" de uma mesma cidade. Veja, por exemplo, as máximas chuvas que podem ocorrem em diversos pontos da cidade do Rio de Janeiro, segundo a norma NBR-10844:

em Jacarepagua - I25 = 152 mm/hora

em Ipanema - I25  = 160 mm/hora

na praça XV - I25  = 204 mm/hora

no Jardim Botânico -  I25  = 227 mm/hora

Hoje sabemos que a chuva é um fenômeno global e que a água que cai nas nossas cabeças, no sudeste, são trazidas da amazônia. Ao escolher a Intensidade Pluviométrica do seu projeto, apresente, de forma bem clara, as razões da sua escolha pois numa obra pública em Ipanema, ao escolher I25 = 250 mm/hora qualquer advogado, juiz, promotor ou desembargador vai entender que 250 é 56% acima dos 160 determinado em norma oficial e que, portanto, a obra está com sobrepreço ou superfaturamento de 56% e isso cheira suborno e corrupção. É dificílimo convencer um leigo de que a norma "está errada". É como se você tentasse justificar que a alíquota correta para o ICMS é 5%. O leigo só aceita a Lei dos Homens e não aceita a Lei da Natureza de modo que se a norma oficial determina que para Ipanema deve ser adotada intensidade pluviométrica de 160 mm/hora não tem por que alguém, por mais experiente que seja, adote uma intensidade diferente e, além disso, muito maior que a oficial. Para os profissionais da construção (Arquitetos, Engenheiros e Técnicos de Edificações) é uma escolha difícil, muito difícil. Para não ser acusado de estimular o superfaturamento bastaria adotar 160 mm/hora mas sabemos que a Lei da Natureza é implacável e vai mandar uma chuva de 250 mm/hora e talvez ocorra um acidente fatal e que você, como profissional habilitado, foi negligente na escolha da intensidade pluviométrica.

 

OUTROS FATORES QUE INFLUEM NO DIMENSIONAMENTO:

Existe também uma pesquisa em desenvolvimento na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo de criar um asfalto permeável. Com ele não haveria necessidade de bocas de lobo pois toda água da chuva seria rapidamente transferida pelo pavimento para a rede de drenagem como se fosse uma peneira.

6 - BOCA DE LOBO EM VIADUTOS, PONTES E ESTRADAS

Por incrível que pareça, o local menos provável de ocorrer uma enchente seria em cima de um viaduto, mas isso costuma acontecer.

 

 

RMW\drenagem\bocadelobo.htm em 18/12/2009, atualizado em 12/02/2018.
Colaboração do Arqtº Ronaldo Cunha Filho, em 12.02.2018.