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UNIVERSIDADE ZAMBEZE
FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
ENGENHARIA ELÉCTRICA
ENGENHARIA E SOCIEDADE
VIII – GRUPO
INSTLAÇÕES EM EDIFÍCIOS INTELIGENTES
Discentes:
» Bichope Luís Sabão Pio;
» Edgar Francisco Albino F. C. Cessito;
» Egas Moniz António Beula;
» Jone Vieira Júnior
» Santos Adelino Colher
Docente: MSc.Eng. Stelio F.E. Moutinho
BEIRA
2022
VIII – GRUPO
INSTLAÇÕES EM EDIFÍCIOS INTELIGENTES
Este Trabalho Apresentado Ao Docente Stelio
Moutinho, Em Cumprimento Integral Dos Requisitos
Parciais Para A Obtenção Da Nota Semestral Da
Disciplina De Engenharia e Sociedade.
Docente: MSc.Eng. Stelio F.E. Moutinho
BEIRA
2022
Índice
Resumo .............................................................................................................................. i
Capítulo I .......................................................................................................................... 1
1. Introdução .............................................................................................................. 1
2. Objectivos .............................................................................................................. 2
2.1. Objectivo geral ............................................................................................... 2
2.2. Objectivos específicos .................................................................................... 2
Capítulo II ......................................................................................................................... 3
3. Evolução histórica ................................................................................................. 3
3.1. Rota dos Pioneiros .......................................................................................... 5
4. Conceitos ............................................................................................................... 9
4.1. EDIFÍCIO INTELIGENTE ou SMART BUILDING .................................... 9
4.2. TELEMÁTICA .............................................................................................. 9
4.3. REDES ELECTRÓNICAS – CARACTERIZAÇÃO .................................. 10
5. Sistemas de Automação Residencial ................................................................... 11
5.1. Aquecimento, ventilação e ar-condicionado (hvac – heating, ventilation and
air conditioning) ..................................................................................................... 11
5.2. Sistemas de Controle de Iluminação ........................................................... 12
5.3. Sistemas de Controle de Energia Eléctrica .................................................. 12
5.4. Sistemas de Controle de Acesso................................................................... 13
5.5. Sistemas de Vigilância ................................................................................. 13
5.6. Sistemas de Diagnóstico, Alarme e Incêndio ............................................... 14
5.7. Sistemas de Rede de voz e Sistemas de Antena distribuída ......................... 14
5.8. Rede de Dados .............................................................................................. 15
5.9. Sistema de Gerenciamento do Edifício ........................................................ 15
5.10. Sistemas audiovisuais ............................................................................... 16
6. Eficiência energética nas edificações .................................................................. 16
7. Os 10 principais benefícios dos edifícios inteligentes ......................................... 17
Conclusão ....................................................................................................................... 20
Referências bibliográficas .............................................................................................. 21
i
Resumo
A Engenharia está relacionada com a própria história da humanidade,
ela é responsável por desenvolver e gerar inovações que auxiliam no modo
de vida. Sendo assim, em plena era digital, a grande inovação que a engenharia
pode proporcionar, é oferecer um novo conceito em construção de edifícios:
Esse conceito abrange diversas áreas de conhecimento, onde se pode relacionar a
engenharia à informática, arquitetura, psicologia, tecnologia da informação entre
inúmeras. Essa multidisciplinaridade só foi possível com a ampla disseminação de
informações que se tornam cada vez mais acessível. Com a evolução
dos meios de informação a partir dos anos 1970, a crescente popularização do
computador pessoal (PC) possibilitou a manipulação de dados cada vez mais
rapidamente. Assim, no início dos anos 80, com a evolução da informática aliada
aos novos meios de utilização do espaço, surge o conceito de prédios inteligentes
(PÁDUA, 2006, p. 23-24).
Os edifícios inteligentes são a vanguarda da tecnologia e engenharia, com
propostas de construção que utilizam métodos sustentáveis. Hoje a sustentabilidade na
construção civil passou de tendência para realidade em todo o mundo e
não adotar estes conceitos é seguir na contramão do mercado.
Os edifícios inteligentes são uma solução em engenharia, dotados de alta
tecnologia, com sistemas eletrônicos desempenhando as mais variadas funções,
utilizando sistemas que busquem a sustentabilidade e traga mais qualidade de
vida e comodidade aos seus usuários.
1
Capítulo I
1. Introdução
A evolução da computação e dos sistemas digitais tem viabilizado aplicações que a
princípio causam impactos, mas logo estão presentes no cotidiano das pessoas e passam
a ser condicionantes de conforto e da praticidade.
Assim, novos produtos e serviços estão sendo exigidos nos escritórios e residências.
Observam-se mudanças na Arquitetura, tanto na organização e utilização do espaço,
quanto no projeto das instalações e nos ambientes das edificações.
Tais mudanças estão sendo pensadas e/ou projetadas na forma dos Edifícios de Alta
Tecnologia ou Edifícios Inteligentes. CASTRO NETO (1994), sugere a definição,
seguindo o IBI (Intelligent Buildings Institute dos EUA), de que os EI/EAT são aqueles
edifícios “que oferecem um ambiente produtivo e econômico através da otimização de
quatro elementos básicos: Estrutura (componentes estruturais do edifício, elementos de
Arquitetura, acabamentos de interiores e móveis), Sistemas (controle de ambiente,
calefação, ventilação, ar-condicionado, luz, segurança e energia elétrica), Serviços
(comunicação de voz, dados, imagens, limpeza) e Gerenciamento (ferramentas para
controlar o edifício), bem como das inter-relações entre eles”.
Os motivos que impulsionaram a expansão da automação nas edificações foram
principalmente à procura de fórmulas para economia de energia, juntamente com a
administração eficaz do seu consumo além da grande redução nos custos dos
equipamentos de informática.
Além destes fatos originais, atualmente se acresce a necessidade de transmissão de voz,
dados, textos e imagens, uma consequência da generalização e extensão da informática
na vida cotidiana da produção, e ainda o controle sobre o movimento de pessoas e objetos
no edifício, necessário devido aos problemas de segurança nas grandes cidades.
A consequência destes novos processos sociais impõe uma análise profunda dos serviços
que devem fazer parte da infraestrutura básica do edifício e que devem ser oferecidos aos
usuários.
2
Hoje em dia, a maioria dos edifícios possui uma quantidade de instalações e serviços
como instalações elétricas, iluminação, linhas telefônicas e elevadores. Em muitos casos,
acrescentam-se sistemas mais sofisticados, tais comorede de computadores,
acondicionamento ambiental, controle de acessos, detecção e prevenção de incêndios,
proteção patrimonial e outros.
Entretanto, observamos que na maioria dos casos, tais instalações e serviços funcionam
de maneira totalmente independente umas das outras, sendo geralmente instaladas em
etapas distintas da vida do edifício, adaptando-se deste modo à situação existente sem
influenciar na sua concepção arquitetônica ou construtiva.
A partir desta realidade e graças às novas tecnologias da informação e das comunicações
- Telemática, surge uma nova forma de construir, adotada nos modernos edifícios, nos
quais se observa uma nova Arquitetura. Agora, a Arquitetura deve se adaptar ao
desenvolvimento destas tecnologias, integrando às instalações tradicionais as novas
potencialidades de aplicações.
2. Objectivos
2.1. Objectivo geral
Falar sobre a instalação em edifícios inteligentes;
2.2. Objectivos específicos
Falar sobre a evolução histórica dos edifícios inteligentes;
Entender como os edifícios inteligentes funcionam;
Trazer conceitos que dizem respeito ao tema;
Falar dos sistemas de automação residencial;
Abordar as vantagens ou benefícios dos edifícios inteligentes.
3
Capítulo II
3. Evolução histórica
O edifício constitui o produto mais característico da Arquitetura. É através dele que a
Arquitetura se relaciona com a vida dos homens em suas diversas manifestações. Do
nascimento à morte, da maternidade ao túmulo, o homem atravessa o tempo da sua
existência trabalhando, repousando, cultivando divindades e memórias, brincando e
sofrendo no abrigo dos edifícios construídos para proteger e favorecer o exercício das
atividades que a vida requer.
A rigor, o edifício é apenas uma construção de alvenaria ou outro material resistente, mas
não são as paredes, pisos, tetos e elementos construtivos que definem suas qualidades
específicas e essenciais. Tais elementos só são realmente importantes na medida em que
geram, delimitam, organizam, ordenam e animam o espaço arquitetônico. Assim, ao
falarmos dos edifícios, temos em vista principalmente os espaços que eles definem. O
espaço arquitetônico apresenta duas modalidades: espaço edificado e espaço urbano.
Entre um e outro não há diferenças essenciais, mas a distinção é útil para efeitos de estudo
e melhor conhecimento do espaço arquitetônico.
Entende-se por espaço edificado aquele que está contido no edifício. Esta modalidade do
espaço arquitetônico identifica-se, em certa medida, com a noção de espaço interno, de
largo uso entre teóricos e historiadores da Arquitetura.
O edifício ao ser erguido, além de envolver uma certa porção de espaço, exerce influência
sobre as adjacências. Ele constitui uma presença, um objeto ocupando um lugar e se
relaciona com outros objetos como o solo, as árvores, a paisagem e outros edifícios. Ele
projeta sombras, apara o vento, modifica a "atmosfera" local.
Nessa presença dos edifícios, nesse relacionamento entre eles e deles com acidentes
naturais, lança raízes à ideia de espaço urbano, que se identifica, em certa medida, com a
noção de espaço externo.
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Verifica-se, então, que, embora nem sempre seja o aspecto mais importante do espaço
arquitetônico, o edifício constitui condição necessária e indispensável à sua existência,
quer sob a forma de espaço edificado, quer sob a forma de espaço urbano.
Os Edifícios Inteligentes
Nos finais dos anos 70, os sistemas HVAC (Sistema de Aquecimento, Ventilação e Ar
Condicionado) foram os primeiros sistemas de edifícios a serem eletronicamente
controlados. Os chips de computadores permitiram o controle destes sistemas, através de
sensores localizados, permitindo respostas e alterações rápidas e mais precisas das
condições climáticas. Esta tecnologia fomentou o início do desenvolvimento da idéia de
tornar os edifícios dotados de inteligência, podendo assim responder aos requisitos do
ambiente natural, mas não existia integração alguma.
O conceito de “smart building” apareceu nos EUA por volta da década de 80. Por
definição, um Edifício Inteligente é aquele que utiliza a tecnologia para diminuir os custos
operacionais, eliminar os desperdícios e criar uma infra-estrutura adequada para aumentar
a produtividade dos usuários. Também nos anos 80, apareceram os sistemas de automação
de segurança e iluminação, mostrando coordenação entre componentes do mesmo
sistema.
Com a crise energética, várias alternativas foram utilizadas para reduzir o consumo. Após
constatação de que 1/3 da energia utilizada no mundo era consumida pela construção
civil, mais precisamente pelo setor de edificações (Landero, 1989), surgiu a necessidade
de uma administração mais eficaz desta energia através da utilização dos recursos
tecnológicos que estavam em plena ascensão. Surgem os primeiros edifícios com sistemas
automatizados.
O interesse em contabilizar os edifícios que possuíam algum sistema de controle
automatizado surgiu em 1968, pelo American Institute of Architects (Castro Neto, 1994),
que neste mesmo ano chegou a um significativo número de 550 edifícios. Em 1976 foi
realizada uma nova pesquisa na qual foram contabilizados 2.132 edifícios com diferentes
níveis de automação no mundo.
Marte,(1995) afirma que atualmente não se concebe um edifício (até mesmo os
residenciais, onde os requisitos de economia energética, segurança e comunicações, são
menores), que não possua sistemas automatizados quer seja para seu gerenciamento quer
5
para a segurança, levando-se em conta que o desenvolvimento das comunicações e dos
sistemas de automação de escritórios praticamente obriga a utilizar recursos tecnológicos
de ponta.
Desenvolvimentos Atuais
Nos dias de hoje, surge a segunda geração de Edifícios Inteligentes, os quais possibilitam
integração e separação dos sistemas com o auxílio das avançadas tecnologias
computacionais e de telecomunicações. O ponto mais forte destes tipos de sistemas é
atingido quando são suportados por uma grande base de dados, custos reduzidos,
capacidade de processar rapidamente uma quantidade vasta de informação, com a ajuda
de um software capaz disso e de ambiente agradável para o usuário, com possibilidade de
ser adaptado às novas tecnologias que vão surgindo. Já não se usa a tecnologia, incorpora-
se.
A tecnologia é cada vez menos sobre coisas, e cada vez mais sobre relacionamentos. Claro
que o relacionamento e interligação inteligente, certamente em escala urbana, é também
uma manifestação espacial da economia e das inovações tecnológicas.
Embora estejam fisicamente isolados, os controles de sistemas individuais podem ser
regulados por um computador central para otimizar os desempenhos individuais e em
conjunto. Por exemplo, ao integrarmos o sistema de detecção de incêndios com o de
segurança, podemos destrancar todas as portas de forma a fornecer o caminho mais rápido
para as pessoas evacuarem o edifício em caso de emergência. Em conjunto com o sistema
HVAC, poderá ser controlado o fluxo de ar e chamas de forma a impedir a sua
propagação.
Ao nível dos sistemas de gestão de energia, pode ser regulada a iluminação artificial de
acordo com a natural, gestão de energia solar e utilização de sistemas mecânicos para
limitar o consumo de energia. Esta nova geração de edifícios está concentrada na
sensibilização econômica, ou seja, na gestão de energia, flexibilidade e integração dos
sistemas, para além da utilização de coletores solares e turbinas eólicas que permitam um
potencial auto-suficiente.
3.1. Rota dos Pioneiros
Enumeramos alguns fatos significativos, que evidenciam as primeiras
manifestações de concepção dos edifícios de alta tecnologia:
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1904 → O arquiteto norte- americano Frank Loyd Wright considera que o
edifício é uma “expressão” diretamente aplicada a seu propósito, igual ao
transatlântico,avião ou automóvel”. E, de fato, com seu Edifício Larkin, ao isolar
os elementos de comunicação e serviços, expressou claramente os aspectos
funcionais.
Fig. 1 Edifício Larkin – Búfalo Fonte: http://images.google.
1914 → Em seu manifesto de “Arquitetura futurista”, Antonio San’t Elia pedia ao
arquiteto que evitasse os materiais pesados, em favor dos flexíveis que
permitissem a mobilidade e o dinamismo. A Arquitetura, dizia, não deveria ser
permanente, mas efêmera.
1931 → Concluído o Empire State Building, com um custo de US$41milhões. Foi
projetado pela firma Shreve, Lamb, e Harmon. Com 381 metros de altura, este
edifício de escritórios ficou sendo o prédio mais alto do mundo até 1971, quando
foi terminada a primeira torre do World Trade Center, também em Nova York.
http://images.google/
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Fig. 2 Edifício Empire State Building - NY Fonte: Revista AU no 100 fev/mar
2002
Como o Empire State Building foi concluído durante a época mais difícil da
Depressão de 1929, a maioria dos seus escritórios permaneceu vazia durante anos
e para poder pagar os impostos sobre o edifício, os proprietários abriram a
plataforma de observação ao público.
Utilizou técnicas construtivas bem avançadas para a época, o prédio foi construído
em 14 meses. Cinco meses antes do previsto. Iniciou a obra com3.400 operários.
Possui ainda 73 elevadores, de alta tecnologia para a época, que vão do 1o ao 800
andar em apenas um minuto.
Dentre as curiosidades sobre o Empire State Building, conta-se que desde sua
inauguração até hoje, centenas de pessoas tentaram se jogar do terraço do 860.
andar, o único vão aberto do edifício. O vento é tão forte que joga os suicidas de
volta para uma marquise. Ninguém morreu até hoje.
1966 → Construído o World Trade Center – New York, projeto do Arquiteto
Minoro Yamasaki. Considerado um marco não só pela sua Arquitetura com
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fachadas suntuosas e pilares de estrutura metálica que formando um paliteiro
seriam capazes de suportar o impacto de avião de pequeno porte, mas também
pelos sistemas automatizados que utilizavam tecnologia de ponta, como por
exemplo os elevadores, que eram divididos por baterias a fim de evitar a viagem
do primeiro ao último andar, economizando tempo e energia. Não havia no
entanto a integração desses sistemas.
Fig. 3 World Trade Center – NY
1973 → Com a primeira “crise” do petróleo e a comercialização dos
microcomputadores, o mercado estava necessitado: era necessário economizar
energia, e os Edifícios Inteligentes se apresentavam como solução
economicamente viável.
1978 → O Mass United Technologies, em Cambridge – UK, realizou a primeira
integração de vários edifícios (134) num só sistema, que controlava 2.400 pontos
e custou 5.5 milhões de dólares. Esta quantia ficou amortizada ao cabo de dois
anos, contabilizando tão somente a economia energética.
1982 → Realização do primeiro sistema com inteligência distribuída – Painéis
Remotos Autônomos -, por U.T.Buildings Services no Epcot – Walt Disneyworld,
na Flórida, EUA.
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1984 → Foi construído o edifício que é considerado a cabeça dos Edifícios
Inteligentes, o edifício da Companhia Telefônica AT&T, em Nova York, EUA,
projetado por Philip Johnson & John Burgees, que pode ser considerado altamente
flexível em sua estrutura.
4. Conceitos
4.1. EDIFÍCIO INTELIGENTE ou SMART BUILDING
Aqui relacionamos alguns dos conceitos utilizados para definir estas expressões:
IBI - Intelligent Buildings Institute, define como: “aqueles que oferecem um
ambiente produtivo e econômico através da otimização de quatro elementos
básicos: Estrutura, Sistemas, Serviços e Gerenciamento; bem como das inter-
relações entre eles”.
“Edifício Inteligente é aquele que incorpora dispositivos de controle automático
aos seus sistemas técnicos e administrativos”. (FRAZATTO, 2000)
“O Edifício Inteligente é aquele que conjuga, de forma racional e econômica, os
recursos técnicos e tecnológicos disponíveis de forma a proporcionar um meio
ideal ao desenvolvimento de uma atividade humana”.
“Edifício é aquele que responde às necessidades de seus usuários, quão variadas
sejam, e que conserva a capacidade de evoluir, incorporando a qualquer tempo,
os recursos tecnológicos que venham a ser convenientes”.
4.2. TELEMÁTICA
TELEMÁTICA é a convergência das tecnologias de telecomunicações, informática e
mídias que dará suporte às funções de automação do edifício.
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Fig. 4 Gráfico de convergência das tecnologias de Telemática,
Telecomunicações e mídias
De acordo com a função desempenhada pela edificação que abriga as novas tecnologias
da Telemática, podemos subdividir em duas:
Birótica: é o emprego da automação dentro do escritório, onde os usuários poderão ter
acesso a qualquer tipo de informação, criando um modelo de trabalho corporativo.
Domótica: a palavra domótica se refere à ciência e aos elementos desenvolvidos por ela,
que proporcionam algum nível de automação dentro da casa, desde um simples
temporizador (timer) para acender e apagar uma lâmpada em uma determinada hora, até
os mais completos sistemas capazes de controlar qualquer elemento elétrico dentro da
residência.
4.3. REDES ELECTRÓNICAS – CARACTERIZAÇÃO
As redes podem caracterizar-se quanto à sua dispersão geográfica em três tipos principais.
São eles: LAN, MAN e WAN.
LAN: local area network. É o nome que se dá a uma rede de caráter local, e onde estão
ligados alguns sistemas numa área geográfica pequena. Normalmente uma LAN está
enquadrada num escritório ou numa empresa não dispersa geograficamente. As
tecnologias principais que uma LAN pode utilizar são a Ethernet, o Token Ring, o
ARCNET e o FDDI ("Fiber Distributed Data Interface").
MAN: Metropolitan area network. Esta rede de carácter metropolitano liga computadores
e utilizadores numa área geográfica maior que a abrangida pela LAN, mas menor que a
área abrangida pela WAN. Uma MAN normalmente resulta da interligação de várias LAN
numa cidade, formando assim uma rede de maior porte, podendo inclusive estar ligada a
uma rede WAN. O termo MAN é também usado para referir a ligação de várias redes
locais por bridges (este procedimento pode ser denominado de bridging). Por vezes este
tipo de MAN é referida por campus network. Existem várias cidades que possuem redes
metropolitanas de vários tamanhos como Londres, Lodz, Genebra, etc. CRESPO (1999).
WAN: Wide area network. Como o nome indica é uma rede de telecomunicações que
está dispersa por uma grande área geográfica. A WAN distingue-se de uma LAN pelo seu
porte e estrutura de telecomunicações. As WAN normalmente são de caráter público,
devido à sua dimensão, mas podem eventualmente ser privadas e consequentemente
11
alugadas. Duas ou mais redes separadas por uma grande distância e interligadas, são
consideradas uma WAN. GREGO (1998)
RDSI: rede digital de serviços. Destina-se a ser uma rede pública mundial de
telecomunicações, substituindo as redes existentes e oferecendo uma grande variedade de
serviços. Os serviços RDSI são separados em categorias baseadas no escopo e na fonte
do serviço. Serviços Básicos (Bearer Services) são aqueles que permitem ao usuário
transmitir informações a partir de um aparelho da rede para outro. Esta transferência de
informação envolve somente funções das camadas baixas do protocolo de comunicação.
Internet: é a rede mundial de computadores (servidores) que ligam o usuário com
comércio, agências governamentais, universidades e pessoas.
Intranet: tecnologia baseada na Internet para prover usuário em uma rede interna com a
utilização de um navegador para rede.
Ethernet: Um protocolo LAN usando uma estrutura de barramento lógica com detecção
de portadora de acesso múltiplo com detecção de colisão.
5. Sistemas de Automação Residencial
Sistemas de automação residencial ou também“BUILDING AUTOMATION
SYSTEMS” (BAS), compreendem o uso de equipamentos eletrônicos que
automaticamente realizam funções específicas na construção. Um BAS pode ser definido
como um controlador automático de um ou mais sistemas principais em uma
edificação, como por exemplo: HVAC, luz, energia, elevadores, segurança etc.
De modo direto, um BAS serve para integrar demais sistemas domóticos em uma
edificação (LER, 2006, p. 21).
5.1. Aquecimento, ventilação e ar-condicionado (hvac – heating, ventilation
and air conditioning)
Os sistemas HVAC acondicionam o clima em um edifício. Em outras palavras, HVAC
controla a temperatura ambiente, umidade, fluxo de ar e, sobretudo a qualidade do ar. Um
sistema típico agrega o ar externo, mistura com o ar entrando ou saindo do edifício, filtra
o ar e depois o canaliza para um aquecedor ou refrigerador para adquirir a temperatura
adequada, por fim distribui esse ar para todas as partes da construção (SINOPOLI, 2010,
p. 31). Esses sistemas não tornam apenas o interior das edificações mais confortáveis,
saudáveis e melhor habitável para seus ocupantes, eles também usam uma grande porção
12
da energia consumida do edifício e implica custos de utilização. Para manter a qualidade
do ar interior, o sistema HVAC deve responder a uma grande variedade de fatores dentro
e fora do edifício (clima, hora do dia, diferentes espaços dentro do edifício e como o são
ocupados, etc.), enquanto simultaneamente otimiza as operações com o consumo de
energia. É um sistema essencial no controle de fumaça em caso de incêndio (SINOPOLI,
2010, p. 32).
5.2. Sistemas de Controle de Iluminação
A iluminação é necessária para prover visibilidade aos ocupantes, estética dos ambientes
e para segurança. É estimado que a iluminação consumisse de 30% a 40% da eletricidade
usada no edifício. Iluminação desnecessária e descontrolada em uma construção não
apenas desperdiça energia, mas também aumenta os custos de utilização. A iluminação
pode afetar outros sistemas tecnológicos da construção, por exemplo, de acordo com sua
utilização pelo custo de refrigeração dos espaços onde a iluminação aumenta a
temperatura interna (SINOPOLI, 2010, p. 47).
Um sistema de controle de iluminação providencia aos habitantes a iluminação adequada
de uma maneira eficiente, consistente de acordo com a necessidade.
O sistema de controle de iluminação distribui a energia para as lâmpadas de maneira
convencional, porém adiciona um controle digital e inteligência em alguns, senão todos,
os dispositivos, controladores sendo o quadro de iluminação, interruptores, sensores de
luz, sensores de ocupação, energia de reserva e acessórios. Isso aumenta
significativamente as funcionalidades e flexibiliza o sistema, por conta do controle digital
e da inteligência agregada aos componentes. Por exemplo, a reconfiguração de zonas de
iluminação é feita através de software assim como o cabeamento físico (SINOPOLI,
2010, p. 48). O coração de uma central de controle de iluminação é tipicamente um
servidor com acesso à rede interna e interconectado com outros sistemas tecnológicos da
edificação, uma estação de trabalho com software para administração. O sistema com
acesso à rede permite qualquer indivíduo autorizado, sendo residentes ou utilizadores da
obra, a ajustar as luzes por meio da rede ou navegador de internet.
5.3. Sistemas de Controle de Energia Eléctrica
Um sistema de gerenciamento de energia elétrica de um edifício (EPMS – Electric Power
Management System) monitora a distribuição de energia para uso e qualidade. O EPMS,
em conjunto com o sistema HVAC e o sistema de iluminação, são partes integrais de todo
13
o gerenciamento de energia visando controlar o uso e custos. O EPMS é uma ferramenta
no gerenciamento e garantia de qualidade da energia, sendo uma fonte de energia livre de
surtos, quedas e interrupções que afetem a segurança e confiabilidade da edificação
(SINOPOLI, 2010, p. 59). O EPMS monitora a distribuição elétrica, gerando dados sobre
o consumo de energia em setores específicos ou como um todo, qualidade da energia e
emite alerta em uma eventual situação. Isso é baseado nos dados que o sistema adquire e
que pode ajudar em definir e até mesmo iniciar o planejamento para redução do consumo
e custo. O sistema “derrama” energia e é acionado por fatores determinados assim como
certos níveis de energia demandada na utilização ou uma hora particular do dia, onde o
consumo é alto.
O EPMS pode gerenciar alerta, calcular tendência de uso, diagnosticar problemas e
agendar manutenções, além de fornecer dados sobre o consumo de energia para um
usuário específico ou inquilinos (SINOPOLI, 2010, p. 60). Tipicamente, esse sistema
monitora a entrada de energia em uma edificação, campus, comutadores, protetores de
rede elétrica, quadros de distribuição, geradores, entre outros.
5.4. Sistemas de Controle de Acesso
A vital importância de um sistema para controle de acesso é incrementar a segurança da
edificação. O sistema de acesso mais básico ou típico opera através de um cartão que o
usuário passa em uma máquina leitora para uma porta particular e baseado na informação
do cartão e dos dados particulares do portador, porta e acesso, o sistema pode destrancar
portas ou impedir o acesso. Usos similares podem ser aplicados a outras áreas em uma
edificação onde o acesso necessita ser controlado, como por exemplo em estacionamentos
e elevadores (SINOPOLI, 2010, p. 69).
5.5. Sistemas de Vigilância
Sistemas de vigilância por vídeo, também conhecido como circuito fechado de televisão
(CCTV – Closed Circuit Television), é parte essencial em um planejamento de segurança
em uma edificação inteligente. O planejamento pode incluir aspectos físicos e
operacionais como qualquer outro sistema de segurança assim como integrar o controle
de acessos e detecção de intrusos. É importante frisar que a instalação de qualquer sistema
de vigilância deve levar em consideração os aspectos legais, assim como manter o direito
de privacidade e evitar a presunção de segurança. Por exemplo, não é aconselhável
colocar câmeras onde o usuário requer privacidade de seus atos ou não colocar câmeras
14
apenas de aspecto estético apenas para haver a ilusão de que há segurança. Os sistemas
de vigilância foram por muitas décadas baseados na tecnologia analógica, a mudança para
a tecnologia digital acompanhou a maior parte da indústria eletrônica (SINOPOLI, 2010,
p. 84).
5.6. Sistemas de Diagnóstico, Alarme e Incêndio
Sistemas de alarme e incêndio são os elementos primários para a segurança dos ocupantes
em qualquer edifício. Instalado corretamente, esse sistema reduz a probabilidade de
vítimas e reduz os danos causados pelo fogo, fumaça, calor e outros fatores. Devido à sua
importância, as normas, regulamentos e leis são fundamentais para sua elaboração, sendo
necessários projetos bem dimensionados e detalhados. Seu projeto deve envolver
profissionais qualificados e mais importante, regularizado pelas instituições competentes
(SINOPOLI, 2010, p. 103).
5.7. Sistemas de Rede de voz e Sistemas de Antena distribuída
Os serviços de telefone por cabo em edifícios e organizações sofreu uma revolução
tecnológica nas últimas décadas. No fim dos anos 70, muitos sistemas de telefonia usavam
uma tecnologia chamada “time division multiplexing” (TDM). Durante esses anos, o
mercado era dominado por poucas companhias de grande porte, com sistemas abertos o
suficiente para conectar o mundo, porém ainda de-58 Edifícios inteligentes: uma visão
das tecnologias aplicadas tinha a propriedade de operação e infraestrutura. O mercado
mudou de maneira significante no fim dos anos 90 com a introdução da tecnologia VoIP
(voz por protocolo de internet). O VoIP essencialmente utiliza uma rede de dados baseado
em IP (Protocolo de Internet) para transmitir voz (SINOPOLI, 2010, p. 114). Entendendoque a comunicação wireless em edifícios pode ser confusa, pois existem diferentes
sistemas e aplicações, além de frequências diferentes entre os sistemas, modelos
estabelecidos de sistemas para instalação ou mesmo modelos para prover tipos
específicos de rede wireless podem não existir. Edificações podem necessitar de cobertura
por celular, sistemas Wi-Fi, redes wireless públicas, sistemas de identificação por rádio
frequência (RFID) e outros sistemas sem fio. Sistemas sem fio em edifícios podem prover
inúmeros benefícios: maior satisfação dos usuários aumenta a capacidade de segurança
ao público, diminui os problemas operacionais, entre outros. Os sistemas wireless através
de aparelhos celulares se tornaram mais importantes devido à grande utilização destes
pela população (SINOPOLI, 2010, p. 117).
15
5.8. Rede de Dados
Uma rede de dados é particularmente importante para um edifício inteligente. A
infraestrutura básica para uma rede de dados (cabeamento, protocolo TCP/ IP, banco de
dados compartilhado) é ampla e normatizada além de se tornar cada vez mais popular e
ser adotado por outros sistemas de construção. A tecnologia básica de uma infraestrutura
para rede de dados compreende o núcleo de um edifício inteligente. Uma rede de dados é
utilizada para compartilhar recursos e trocar informações entre os usuários da rede e de
outras redes. Décadas atrás sua infraestrutura consistia de servidores mainframes,
microcomputadores, cabeamento e protocolos de comunicação.
Hoje a maioria das redes é composta basicamente de moduladores, servido- res, sistemas
operacionais, aplicativos de rede, periféricos e dispositivos de usuário. Usuários
tipicamente utilizam um desktop ou notebook para acessar a rede, também há a
possibilidade de uso dos smartphones. A conectividade dos dispositivos com a rede é
disponibilizada através de cabos ou rede wireless. A conectividade remota é
disponibilizada através de serviços de telecomunicações por provedores como, cabo,
DSL, T-1 ou qualquer serviço de alta capacidade em telecomunicações (SINOPOLI,
2010, p. 122).
5.9. Sistema de Gerenciamento do Edifício
Um sistema de gerenciamento do edifício (FMS – Facility Management Sys- tem) é o
sistema central para um edifício inteligente que agrega parte das funções operacionais de
uma edificação convencional com sistemas tecnológicos prediais. O FMS é tipicamente
um sistema de servidor central com uma estação de trabalho para um operador que pode
ser auxiliado por equipamentos wireless (SINOPOLI, 2010, p. 129). O acesso na maioria
das FMS pode ser feito através da internet. A FMS geralmente opera com um protocolo
Ethernet IP padrão, através de infraestrutura por cabos além da infraestrutura padrão de
sistemas operacionais e banco de dados. A definição de FMS pode ser confusa,
especialmente em comparação com um BAS. Uma FMS tem seu foco no processo de
gerenciamento da edificação, é uma ferramenta que auxilia as operações de
gerenciamento, estoque, suprimentos e obtenção destes. Esses sistemas são geralmente
ofertados por em- presas com foco em aplicações específicas para o gerenciamento da
edificação ou mais amplamente produtos que auxiliem os negócios como recursos
humanos, finanças, compras e etc (SINOPOLI, 2010, p. 130).
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5.10. Sistemas audiovisuais
Sistemas audiovisuais é um tópico complexo visto que englobam diferentes tipos de
equipamentos e materiais, diversas normas técnicas e há constante evolução das
tecnologias. Apesar da complexidade, e em muitos casos por causa da complexidade, a
tecnologia de edifícios inteligentes (sistema de cabeamento estruturado padrão, conexões
via ethernet e protocolos IP) está embasada em sistemas audiovisuais. Incluem-se
digitalização da tradicional tecnologia analógica de sinais de áudio e vídeo e mais
importante, usar a tecnologia de rede de dados para controlar e gerenciar esse sistema
(SINOPOLI, 2010, p. 69).
Há um grande número de sistemas audiovisuais que podem ser instalados de forma
genérica, no entanto, muitos sistemas audiovisuais são feitos para necessidades
específicas de certos cômodos e espaços em uma edificação, por exemplo, salas de
reuniões ou salas de aula. Os componentes básicos desse sistema são (SINOPOLI, 2010,
p. 170):
a) Recursos de áudio e vídeo;
b) Processamento e gerenciamento;
c) Destinatários (Autofalantes e displays);
d) Sistema de controle.
6. Eficiência energética nas edificações
Presentemente, o consumo de energia passou a ser um indicador de atividade e
desenvolvimento de um país, porém esta percepção foi extrapolada entre consumo e
desenvolvimento a todos os setores industriais e sociais, colocando de lado os parâmetros
de eficiência no consumo de energia, sendo somente valorados pelos índices de
rentabilidade em curto prazo, e isso leva a uma situação em que a implantação real das
medidas de eficiência energética seja de menor impacto que o desejável.
Um sistema que valorize a eficiência energética exclusivamente em benefícios no curto
prazo, pode conduzir a uma concepção do bem-estar imediato sem que haja medidas para
a continuidade do conforto social a longo e médio prazo, enquanto que uma ação baseada
em manter os índices de conforto e atividade utilizando técnicas eficientes de geração,
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transporte e consumo de energia, pode manter e inclusive incrementar tanto o conforto da
sociedade quanto a produtividade industrial do país, diminuindo o número de megawatts
consumidos. A redução do consumo fundamentado na eficiência energética implica em
permitir um maior acesso da população à situação de conforto desejada, enquanto que a
redução dos custos de produção aumentaria a competitividade da indústria, o que a
transforma em um fator dinamizador da economia de um país, razão pela qual a área das
edificações tem um potencial enorme no campo da eficiência energética. (FERRER e
GAR- RIDO, 2013,p. 2).
7. Os 10 principais benefícios dos edifícios inteligentes
1. Reduzir o consumo de energia
Indiscutivelmente um dos benefícios mais impactantes dos edifícios inteligentes, a
redução do consumo de energia não apenas beneficiará seus negócios em termos de custos
reduzidos e pegada de carbono, mas também impactará positivamente o planeta. Com um
edifício inteligente, o uso de energia pode ser controlado e automatizado por área, o que
significa que nenhuma parte do edifício está sendo aquecida, resfriada ou iluminada
quando não estiver em uso – abordando assim a questão do uso ineficiente de energia e
práticas insustentáveis em edifícios padrão.
2. Manutenção Preditiva
A manutenção é essencial para qualquer equipamento ou sistema para garantir que ele
funcione com a melhor capacidade e continue eficiente, limitando assim a necessidade de
substituições dispendiosas. Edifícios inteligentes podem usar os dados coletados de cada
sistema conectado e seus sensores para prever quando cada equipamento precisará de uma
verificação de manutenção, permitindo que nada passe despercebido ou seja esquecido.
3. Automação
Com todos os sistemas e equipamentos se comunicando entre si e totalmente
interconectados, abre-se a oportunidade de automação. Um grande benefício dos edifícios
inteligentes, a capacidade de implementar automação personalizada não é apenas mais
eficiente, mas também pode melhorar a segurança dos ocupantes em caso de emergência.
Por exemplo, se fosse detectado um arrombamento no sistema de segurança fora do
horário de expediente, a iluminação poderia ser automatizada para ligar naquela área, o
controle de acesso poderia bloquear a raiz de fuga de invasores e os serviços de
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emergência acionados – tudo totalmente automatizado e sem a necessidade para
interferência individual.
4. Forneça informações valiosas sobre a construção
Um edifício inteligente está constantemente coletando dados dos sistemas internos, desde
o uso deenergia até o número de ocupantes, além de muitos outros. O edifício inteligente
pode, portanto, fornecer os principais padrões e tendências sobre o comportamento do
local de trabalho, recursos e uso do edifício que podem ser usados para tomar decisões
mais eficientes e produtivas para melhorar o negócio geral, o local de trabalho e o uso do
edifício.
5. Dados em tempo real
Um dos principais benefícios de um edifício inteligente é a capacidade de obter dados em
tempo real, que podem influenciar ações imediatas e efetivas. Isso resulta em um edifício
que é reativo e flexível ao seu uso atual e, portanto, pode experimentar o máximo de
eficiência.
6. Reduza os Custos Gerais
Uma construção mais eficiente resulta em custos reduzidos, devido a uma tomada de
decisão melhor e mais informada e muitas vezes automatizada. Ao usar apenas a energia
necessária nas áreas do edifício que são necessárias, um benefício dos edifícios
inteligentes é que você pode reduzir seus custos gerais.
7. Melhorar o conforto e bem-estar dos ocupantes
O conforto e bem-estar dos seus ocupantes não deve ser esquecido. Uma pesquisa da
Universidade de Oxford mostra que os funcionários de conteúdo resultam em uma força
de trabalho 13% mais produtiva, o que é outro benefício por si só. Os edifícios inteligentes
oferecem a capacidade avançada de gerenciar os principais fatores ambientais, como
temperatura e iluminação ambiente, que podem melhorar a qualidade do ar interno e os
níveis de iluminação para seus ocupantes. Fatores como detecção de dióxido de carbono
e fluxo de ventilação podem ser medidos para fornecer as melhores condições possíveis.
Além disso, os sensores de ocupação podem ser usados para ajudar no distanciamento
social e no controle do número de pessoas em uma área.
8. Melhorar a eficiência do trabalho
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Com um edifício se tornando mais eficiente, o mesmo acontece com a força de trabalho.
Um edifício inteligente é projetado para melhorar o conforto dos ocupantes e, de forma
simples, facilitar o dia-a-dia. Um dos benefícios de um edifício inteligente é que torna a
força de trabalho mais produtiva.
9. Segurança aprimorada
Um edifício inteligente pode realmente maximizar a eficácia de um sistema de segurança
e permite o uso de vários recursos e equipamentos de segurança inteligentes para
monitorar, gerenciar e proteger o edifício, como fechaduras inteligentes, alarmes, câmeras
e muito mais. Ao ser instalado em um edifício inteligente, os benefícios são que ele é
integrado a todos os outros sistemas, os processos podem ser automatizados no caso de
um incidente e podem contribuir para fornecer informações importantes sobre o edifício.
10. Aumento no Valor do Ativo
Converter um edifício padrão em um edifício inteligente pode aumentar seu valor, devido
à tecnologia e aplicativos inteligentes instalados nele e aos benefícios gerais que eles
fornecem. Edifícios inteligentes são fáceis de manter e são altamente classificados por
inquilinos e empresas, especialmente com a capacidade de melhorar a eficiência
energética e reduzir o uso geral de energia.
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Conclusão
O presente trabalho destinou-se a fazer um estudo exploratório sobre os edifícios
inteligentes, não somente o aspecto de edifício em si, mas uma abordagem a respeito dos
espaços dotados de inteligência, concebidos para trazer qualidade de vida às pessoas e
modernizar as construções.
O conceito de edifício inteligente hoje não envolve apenas a automação residencial, sendo
ela parte essencial, mas estão relacionadas múltiplas áreas de conhecimento que são
agregadas para sua realização. Hoje, o conceito de sustentabilidade se faz presente e todo
o projeto o deve ter em conta, tendo em vista que o próprio mercado passou a exigi-lo,
assim cada vez mais construções estão buscando formas e modelos sustentáveis.
Conforme a tecnologia avança, a produção de produtos com tecnologia de ponta se
populariza e grande parte das pessoas passa a utiliza-la. O futuro das construções é
agregar tecnologias que facilitem o dia a dia e promovam qualidade no habitat, seja ele:
doméstico, comercial ou industrial. No segmento residencial, essas tecnologias vêm não
somente para interagir com os moradores, elas irão coletar dados e transmití - los a outras
centrais para a troca de informações e melhoramento do sistema. A integração se dará de
tal forma que sistemas de trânsito, energia e entre outros, também se tornarão inteligentes
e ampliarão o conceito para o de cidades inteligentes.
Nos edifícios, a tecnologia continua a avançar e agora milhares de dispositi- vos no seu
interior podem se interconectar e transmitir informações a uma central computadorizada
que automatiza os processos e traz muito mais eficiência para as operações e
gerenciamento da construção.
Os edifícios inteligentes impõem desafios e oportunidades, influenciando
comportamentos por parte dos utilizadores, promotores e dos profissionais da área,
permitindo o desenvolvimento de estratégias para uma melhor e maior seleção de opções
que garantam o bom funcionamento das instalações.
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