Instalações Prediais - Unidade 3

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INSTALAÇÕESINSTALAÇÕES
PREDIAISPREDIAIS
UNIDADE 3 - CONFORTOUNIDADE 3 - CONFORTO
TÉRMICO E SISTEMA DETÉRMICO E SISTEMA DE
COMUNICAÇÕES DE UMCOMUNICAÇÕES DE UM
EDIFÍCIOEDIFÍCIO
Autora: Bianca Lopes de OliveiraAutora: Bianca Lopes de Oliveira
Revisor: Geraldo Oliveira NetoRevisor: Geraldo Oliveira Neto
INICIAR
Introdução
As instalações prediais de energia elétrica são imprescindíveis em uma edificação. Antes
de chegar na edificação, a energia elétrica é gerada, transmitida e distribuída por meio das
redes. A geração de energia, no Brasil, é predominantemente realizada por meio de
hidrelétricas e de termoelétricas. É gerada em forma trifásica, alternada, com frequência de
60 ciclos por segundo, por decreto governamental. Após sua geração, segue pelo sistema
de transmissão, ou seja, é transportada até os centros consumidores, normalmente, em
13,8 kV. Dentro dos centros de utilização, a energia é distribuída por linhas de
subtransmissão, passando por transformadores até ser considerada de baixa tensão.
Nosso trabalho, em uma edificação, é distribuir essa energia que chega até os pontos de
utilização de forma adequada e segura. Nesta unidade, iremos entender os princípios
básicos de eletricidade e como realizar o dimensionamento de sistemas prediais de energia
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3.1 Teoria e princípios básicos de eletricidade
Segundo Creder, energia pode ser definida como “tudo aquilo capaz de produzir calor,
trabalho mecânico, luz, radiação etc.” (2018, p. 14). A energia elétrica é um tipo utilizado
para transmitir e transformar a energia primária da fonte produtora que aciona os geradores
em outros tipos de energia que usamos nas edificações.
Para entender como ela é gerada, temos de lembrar da composição da matéria. Toda
matéria é composta por partículas conhecidas como moléculas que, por sua vez, são
constituídas de átomos.
O átomo é composto de um núcleo de prótons (carga positiva) e de nêutrons (sem carga)
e, em torno do núcleo, gravitam os elétrons (carga negativa). Quando em equilíbrio, o
átomo possui a mesma quantidade de prótons e de elétrons. Os elétrons que estão em
órbitas mais exteriores são atraídos pelo núcleo com uma força de atração menor do que
aqueles mais próximos ao núcleo. Esses elétrons são chamados de elétrons livres. O
movimento deles, a uma velocidade de cerca de 300.000 km/s, denomina-se corrente
elétrica (NISKIER, 2013, p. 2).
A intensidade de uma corrente elétrica caracteriza a quantidade de elétrons livres que
atravessa uma determinada seção do condutor na unidade de tempo. A intensidade elétrica
é medida através da unidade ampère, calculada com o auxílio do amperímetro.
A corrente elétrica é resultante de uma diferença de potencial elétrico. Quando, entre dois
pontos de um condutor, existe uma diferença entre as concentrações de elétrons, há um
potencial elétrico ou uma tensão elétrica (NISKIER, 2013, p. 2).
Isso é bem esclarecido no funcionamento de uma pilha. Nela, devido à ação química, as
cargas positivas se reúnem em um terminal positivo, e os elétrons no terminal negativo,
determinando-se uma diferença de potencial entre os terminais. Ao fechar um circuito entre
os dois terminais, os elétrons se movimentam pelo condutor, estabelecendo uma corrente
elétrica de baixa tensão. Além disso, veremos aspectos referentes aos sistemas prediais de
transporte vertical e horizontal do edifício.
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elétrica.
 Convencionalmente , a corrente elétrica vai do polo positivo até o polo negativo, embora
o sentido real da corrente seja do polo negativo para o polo positivo.
Os materiais em que os elétrons têm maior facilidade de se libertar e se deslocar são
chamados de condutores elétricos . Esse é o caso dos metais como prata, cobre e
alumínio. Já os materiais em que os elétrons têm dificuldade de se libertar devido às forças
de atração maiores são chamados de isolantes elétricos , como vidro, cerâmica e
plástico, por exemplo. Essa dificuldade interna do material em relação à circulação das
cargas elétricas é denominada resistência elétrica. Cada material apresenta uma
resistência específica, chamada de resistividade ( ρ ). A resistência elétrica é calculada
como:
Na qual R é a resistência em ohms (Ω), ρ é a resistividade do material em ohms.mm²/m, l é
o comprimento do material e A é a área da seção reta em metros quadrados.
Ohm estabeleceu uma lei relacionando a corrente elétrica, a resistência e a diferença de
potencial:
U = R ∙i
Na qual U é a diferença de potencial ou tensão elétrica em volts, R é a resistência em
ohms, e i é a intensidade da corrente elétrica em ampères. Esta lei é aplicável somente em
circuitos de corrente contínua contendo apenas uma diferença de potencial, em condutores
ou resistências de corrente contínua e em qualquer circuito contendo apenas resistências.
O conjunto de pontos de consumo, alimentados pelos mesmos condutores e ligados ao
mesmo dispositivo de proteção (chave ou disjuntor), é denominado circuito. Esses circuitos
podem ser ligados em série, em paralelo ou serem mistos.
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Classificações de circuitos
Fonte: NISKIER, 2013, p. 8 e 9; CREDER, 2018, p. 21. (Adaptado).
Para a resolução de circuitos mais complexos, há duas leis estabelecidas por Kirchhoff
(CREDER, 2018, p. 47):
 1º lei : “A soma das correntes que chegam a um nó do circuito é igual à soma das
correntes que se afastam”.
 2º lei : “A soma dos produtos das correntes pelas resistências em cada malha do circuito é
igual à soma algébrica das forças eletromotrizes dessa malha”.
Circuitos em série:
A mesma corrente elétrica
percorre todos os elementos
R = R₁ + R₂ + R₃
Circuitos em paralelo:
A corrente elétrica se divide
na bifurcações
++
Circuitos mistos:
Combinação das ligações
em série e em paralelo em
um mesmo circuito
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Figura 1 – Leis de Kirchhoff. Fonte: Shutterstock.
Outra grandeza utilizada no dimensionamento de instalações elétricas é a potência elétrica.
Ela é definida como sendo o trabalho efetuado por unidade de tempo em função da
intensidade elétrica. Pode ser calculada por meio da equação:
P = U ∙ i
Na qual P é a potência em Watt (W), U é a tensão em volt e i é a corrente elétrica em A. A
potência pode ser medida por meio de wattímetros, que medem a potência ativa, tanto em
circuitos alimentados em corrente contínua quanto em corrente alternada.
» Clique nas abas para saber mais sobre o assunto
Como vimos, a corrente elétrica é a função de uma diferença de tensão elétrica entre dois
pontos. Essa tensão elétrica é produzida por meio de dispositivos ou máquinas e, quando
Corrente
contínua
Corrente
alternada
Frequência Período
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medida nesses terminais de geração de energia, é denominada força eletromotriz (f.e.m.).
Essa força eletromotriz, de acordo com Niskier (2013, p. 12), pode ser obtida por:
Atrito, como de um vidro contra couro;
Ação da luz, como em células fotovoltaicas;
Ação de compressão e de tração sobre cristais;
Aquecimento do ponto de soldagem entre dois metais diferentes;
Ação química, como na solução de sais ácidos e bases;
Indução eletromagnética.
Na indução eletromagnética, a força eletromotriz pode ser obtida, segundo Niskier (2013, p.
12-13):» Clique nas abas para saber mais sobre o assunto
Ao analisarmos um circuito de corrente alternada em regime permanente, por exemplo, na
produção de geradores rotativos, a tensão gerada começa do zero, passa por um valor
máximo positivo, volta a zero, depois passa por um valor máximo negativo e, novamente,
anula-se, iniciando um ciclo. Essa tensão alternada gerada pode ser representada pela
senoide. Em um circuito com resistência ( R ), como, por exemplo, um chuveiro, a variação
da forma de onda da corrente e da tensão aplicada acontece simultaneamente, significando
que a tensão e a corrente estão em fase, como ilustrado no Gráfico 1.
No projeto dos sistemas prediais, o enfoque deve ser no desempenho de suas funções. A
preocupação com o desempenho e a qualidade na construção é antiga, tendo registros
sobre o assunto há mais de quatro mil anos no Código de Hamurabi. Um marco no
desenvolvimento desse conceito foi a elaboração da ISO 6241, em 1984, que estabelecia
uma listagem com os requisitos funcionais dos usuários de edificações. Essa norma foi
Pelo movimento de um
condutor
em um campo magnético
Pelo movimento de um campo
magnético no interior de um
solenoide
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substituída pela ISO 19208, que fornece a estrutura para a avaliação do desempenho de
um edifício para satisfazer as necessidades do usuário e da sociedade (LEITNER, 2019, p.
40).
Gráfico 1 – Variação de U e quando a carga é ôhmica (somente resistência).
Fonte: NISKIER, 2013, p. 14.
Gráfico 2 – Variação de U e I quando a carga é puramente indutiva.
Fonte: NISKIER, 2013, p. 14.
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Os pequenos geradores geram apenas uma fase, fazendo o retorno pelo condutor neutro.
Esse tipo de gerador monofásico possui apenas um enrolamento que, sob indução
magnética, gera uma fase. Os geradores maiores são quase sempre trifásicos, sendo as
três fases geradas em tempos diferentes defasadas de 120º. Por isso que o abastecimento
das cidades é feito com três fases, um fio terra ou neutro. Assim, o número de fases na
edificação dependerá da demanda de carga do prédio.
Para circuitos trifásicos, será resultante da composição vetorial das três fases:
Os valores de fator de potência variam entre 0 e 1. O valor zero representa indutância ou
capacitância pura, e o valor um, resistência pura.
Nos circuitos trifásicos, as ligações são em triângulo ou em estrela. A ligação em triângulo é
feita quando a associação dos enrolamentos tem um aspecto igual ao de um triângulo. Na
ligação por estrela, os terminais de enrolamento são unidos em um único nó. Essas
ligações são ilustradas na Figura 2.
Figura 2 – Ligações em circuitos trifásicos. Fonte: CREDER, 2018, p. 51-52. (Adaptado).
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3.2 Projeto das instalações elétricas
Os sistemas prediais das instalações elétricas são regulamentados pela NBR 5410:2004
(ABNT) , e seu projeto deve possuir detalhes como localização dos pontos de utilização de
energia, comandos, trajetos dos condutores, divisão dos circuitos, dimensionamento das
seções dos condutores, sistemas de proteção, entre outros.
Na elaboração dos projetos das instalações, empregam-se símbolos gráficos com
representação consagrada pela maioria dos projetistas. Além disso, as NBR 12519 e NBR
5444 apresentam simbologias que podem ser empregadas nos projetos. A Figura 3
apresenta um exemplo de projeto utilizando as simbologias mais empregadas.
Figura 3 – Exemplo de um projeto elétrico de uma residência. Fonte: CREDER, 2007, p. 55.
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Os condutores utilizados nas instalações podem ser de cobre ou de alumínio. Os cabos
elétricos são designados em termos de seu comportamento em relação à ação do fogo.
Tipos de condutores
» Clique nas abas para saber mais sobre o assunto
Fonte: NISKIER, 2013, p. 98-99.
Para iniciar o projeto das instalações elétricas, deve-se determinar os pontos de utilização
de energia e as cargas de cada aparelho de utilização em watts ou VA (Volt-Ampère). A
Tabela 1 apresenta as potências médias de alguns aparelhos eletrodomésticos.
Tabela 1 – Potências médias de referência dos aparelhos elétricos em Watts
Aparelho Potência (W) Aparelho Potência (W)
Aquecedor de
ambiente
1000
Geladeira
doméstica
300
Aquecedor
boiler
1500 Freezer 600
Aspirador de pó 200 Ventilador 100
Cafeteira
elétrica
600 Liquidificador 200
Batedeira 100 Circulador de ar 150
Propagadores
de fogo
Não
propagadores
de chama
Resistentes
à chama
Resistentes
ao fogo
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Chuveiro
elétrico
4400
Lavadora de
roupa
1000
Ar-condicionado
7500 BTU/h
720
Ar-condicionado
10000 BTU/h
960
Ar-condicionado
12000 BTU/h
1200
Secador de
cabelo
500
Forno micro-
ondas
1300 Torradeira 500-800
TV 20
polegadas
90 Ventilador 150
Exaustor
doméstico
300
Ferro elétrico
automático
1000
Lavadora de
louça
1500
Secadora de
roupa
3500
Fonte: NISKIER, 2013, p. 60.
Para iluminação , a potência a ser considerada deverá incluir a das lâmpadas, as perdas e
o fator de potência de equipamentos auxiliares, como reatores. A NBR 5410 determina a
adoção dos seguintes critérios:
Em cada cômodo ou dependência de unidades residenciais e nas acomodações de
hotéis e similares, deve ser previsto pelo menos um ponto de iluminação no teto fixo,
com potência de 100 VA;
Em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m², deverá ser prevista
uma carga de pelo menos 100 VA. Em áreas superiores a 6 m², deve ser prevista uma
carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m², e acrescer 60 VA para cada aumento
de 4 m² inteiros.
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O número mínimo de tomadas de uso geral deverá ser determinado de acordo com os
critérios, conforme a NBR 5410:
Em banheiros, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada próximo ao
lavatório;
Em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos,
deve ser previsto um ponto de tomada para cada 3,5 m ou fração de perímetro, sendo
que, acima da bancada com largura igual ou maior que 0,30 m, devem ser previstas,
pelo menos, duas tomadas de corrente, no mesmo ponto ou em pontos distintos;
Em varandas, garagens, halls de escadarias e salas de manutenção, deve ser previsto
um ponto de tomada;
Em salas e dormitórios, deve ser previsto um ponto de tomada para cada 5 m ou
fração de perímetro, devendo esses pontos serem espaçados tão uniformemente
quanto possível;
Em cada um dos demais cômodos e dependências de habitação, devem ser previstos,
pelo menos:
Um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for igual ou inferior a
2,25 m²;
Um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for superior a 2,25
m² e igual ou inferior a 6 m²;
Um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro, se a área do
cômodo ou dependência for superior a 6 m², devendo esses pontos serem
espaçados tão uniformemente quanto possível.
Em instalações comerciais, a NBR 5410 estabelece recomendações em função da área
dos escritórios e lojas.
As potências das tomadas de uso geral devem ter valores mínimos de:
Em banheiros, cozinhas, copas-cozinhas, áreas de serviço: 600 VA portomada (até
três), e 100 VA para as demais, considerando cada um desses ambientes
separadamente;
Outros cômodos ou dependências: 100 VA por tomada;
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Aos circuitos terminais respectivos, deve ser atribuída uma potência de 1000 VA, no
mínimo.
Os pontos de tomadas de uso específico devem ser previstos com potência igual à
potência nominal do equipamento a ser utilizado ou igual à potência do equipamento mais
potente possível de ser ligado a este ponto. Sua localização deve ser de, no máximo, 1,5 m
do local previsto para o equipamento.
Após a definição dos pontos de utilização, a instalação deverá ser dividida em vários
circuitos a fim de facilitar ensaios, manutenção, limitar as consequências de uma falha no
sistema e evitar os perigos que possam resultar da falha de um único circuito. Essa divisão
deve assegurar o melhor equilíbrio entre as cargas e as fases. Para isso, os circuitos de
iluminação e de tomadas devem ser separados, sendo que cada um deve possuir seu
próprio condutor neutro.Em locais de maior complexidade técnica, também são instalados
circuitos de segurança para garantir o abastecimento, mesmo quando houver falha da
concessionária, como no caso de circuitos de alarmes de proteção contra incêndio.
Em unidades residenciais, permitem-se pontos de iluminação e de tomadas em um mesmo
circuito, exceto nas cozinhas, copas e áreas de serviço. Deve ser observado, nestes casos,
que devem ser previstos circuitos independentes para aparelhos de potência igual ou
superior a 1500 VA ou para aparelhos de ar-condicionado, sendo permitida a alimentação
de mais de um aparelho do mesmo tipo por meio de um só circuito. Na alimentação dos
equipamentos de ar-condicionado, quando feitos pelo mesmo alimentador, deve-se instalar
proteção para o alimentador geral e uma proteção junto a cada equipamento, caso este
não possua proteção interna.
Infográfico 1 – Tipos de alimentadores
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Fonte: Elaborado pela autora, em 2020.
Após a definição dos equipamentos que farão uso da energia, deve-se determinar uma
estimativa de carga ou de potência instalada para o cálculo da demanda máxima e
verificação junto à concessionária para a instalação da entrada de energia. Considera-se
que a potência demandada seja inferior à potência instalada, e a relação entre elas é
denominada fator de demanda. O projeto prossegue pela definição dos pontos de tomada,
números de tomadas, pontos de iluminação e carga de iluminação.
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Em circuitos trifásicos:
Entendendo melhor : Vamos calcular a corrente de projeto do sistema de iluminação de
uma sala na qual serão instalados dez aparelhos de luz fluorescente com reatores de alto
fator de potência, com 4 x 40 w cada, sob tensão 220 V, trifásicas. Considere para
iluminação um fator de potência de 0,92 e rendimento, devido aos reatores, de 0,65.
Após a definição da corrente de projeto de um circuito, deve-se dimensionar a seção do
condutor capaz de permitir a passagem da corrente elétrica sem ocorrer excessivo
aquecimento e de forma que a queda de tensão esteja dentro de limites aceitáveis. Além
disso, eles devem ser escolhidos de forma a serem compatíveis com a capacidade dos
dispositivos de proteção contra sobrecarga e curto-circuito. Com base nessa determinação,
é utilizada a NBR 5410 para escolher o fio ou o cabo adequado conforme o tipo de
instalação, tipo de isolação, números de condutores carregados (por onde passa, corrente),
maneira de instalar os cabos, proximidade de outros condutores ou cabos e a temperatura
do ambiente ou do solo (se enterrado), como ilustra o Fluxograma 1.
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Fluxograma 1 – Processo para dimensionamento da seção do condutor com base na
condução de corrente.
Fonte: Elaborado pela autora, em 2020.
A NBR 5410 estabelece que eventuais correções devem ser feitas no valor da corrente de
projeto devido à correção de temperatura (quando a temperatura é diferente da encontrado
nas tabelas), agrupamento de mais de três condutores carregados e quando há
agrupamento de eletrodutos.
O dimensionamento do condutor com base na condução de corrente deve ser verificado
quanto ao critério da queda de tensão. O condutor deve ser dimensionado de forma que a
redução da tensão não ultrapasse os limites estabelecidos pela NBR 5410. Esses limites
são:
Instalações alimentadas a partir de rede de alta tensão: 7%;
Instalações alimentadas diretamente de redes de baixa tensão: 5%.
Para qualquer caso, a queda de tensão deve ser, no máximo, de 4% a partir do quadro
terminal até o ponto de alimentação do equipamento.
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VOCÊ QUER LER?
Para entender como é feito um projeto das instalações elétricas de maneira prática,
leia o capítulo 16, item 16.3 do livro Instalações Elétricas de Julio Niskier, que
apresenta o passo a passo de um projeto das instalações elétricas de um edifício
residencial.
Os eletrodutos são dimensionados para que, após a montagem da linha, os condutores
possam ser instalados e retirados facilmente. A área máxima de ocupação interna do
eletroduto, de acordo com a NBR 5410 (2004), deve ser:
53%, no caso de um condutor;
31%, no caso de dois condutores;
40%, no caso de três ou mais condutores.
3.3 Sistemas de proteção das instalações elétricas e técnicas
de iluminação
As instalações elétricas e técnicas de iluminação, caso expostas, podem gerar desde mau
funcionamento, até acidentes. Para evitar acidentes e zelar pela segurança dos usuários,
os sistemas de proteção que devem ser seguidos.
3.3.1 Proteção das instalações elétricas e usuários
Deve-se garantir o bom funcionamento das instalações elétricas, protegendo os usuários,
os equipamentos e a rede elétrica de acidentes provocados por alteração de correntes,
como curto-circuito e correntes de sobrecarga. Para isso, são utilizados dispositivos como
disjuntores termomagnéticos e fusíveis.
A função do dispositivo de proteção contra curto-circuito é interromper a corrente antes
que os efeitos térmicos e mecânicos dessa corrente se tornem perigosos aos condutores e
aos equipamentos. De acordo com a NBR 5410, sua capacidade de interrupção deve ser
igual ou superior à corrente de curto-circuito presumida no ponto onde o dispositivo de
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proteção está instalado. Os disjuntores também podem proteger contra correntes de
sobrecarga prolongadas.
Além da proteção dos equipamentos, deve-se proteger os usuários das instalações
de riscos de choque elétrico. Esse choque elétrico pode produzir efeitos
extremamente prejudiciais na pessoa, podendo levar à morte, dependendo da
intensidade da corrente, do percurso da corrente no corpo humano e do tempo de
duração do choque.
A fim de evitar que o indivíduo receba um choque elétrico ao tocar em motores ou em
equipamentos elétricos, eles devem estar ligados na terra, ou seja, aterrados. Assim,
quando houver algum tipo de falha no isolamento ou um contato do elemento energizado
na carcaça do equipamento, a corrente elétrica irá diretamente à terra e haverá a queima
do fusível ou o desligamento do disjuntor, protegendoo sistema.
O aterramento é a ligação do equipamento à terra utilizando-se condutores de proteção
conectados ao neutro ou à massa do equipamento. Seu objetivo é escoar as correntes de
fuga e de falta para a terra. É um sistema formado por condutor de proteção e eletrodo de
aterramento, formado por barras em contato direto com a terra. De acordo com a NBR
5410, o condutor de proteção (“terra”) é designado por PE, e o neutro pela letra N. Quando
o condutor tem funções combinadas de condutor de proteção e neutro, é designado por
PEN. A estrutura da edificação pode ser protegida de descargas atmosféricas pelo sistema
de proteção contra descargas atmosféricas SPDA , ou chamado tradicionalmente de
para-raios. Esse sistema é formado, geralmente, por captores, condutores de descida e
aterramento.
Podem ocorrer também correntes de “fugas” através das isolações, denominada corrente
diferencial-residual. Para a proteção dos usuários contra essas correntes de fuga, é
utilizado o dispositivo de proteção à corrente diferencial-residual ou dispositivo DR. Ele
pode vir incorporado nos disjuntores termomagnéticos ou ser instalado isoladamente nos
quadros terminais.
3.3.2. Luminotécnica
Nas edificações, os projetistas devem se atentar às necessidades de iluminação dos
ambientes para promover conforto aos usuários. A NBR 5410 estabelece uma quantidade
mínima de pontos de iluminação por ambiente. No entanto, muitos ambientes podem pedir
iluminação compatível com a atividade do local, além de uma boa distribuição luminosa e
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aspecto visual agradável e estético. Neste sentido, é importante o conhecimento de
conceitos luminotécnicos. A NBR 5461 e a NBR ISO/CIE 8995-1 estabelecem requisitos
para a iluminação dos ambientes. Para poder dimensionar a iluminação de um ambiente,
primeiro, devemos entender algumas definições, conforme Niskier (2013, p. 218-221):
» Clique nas abas para saber mais sobre o assunto
As lâmpadas elétricas podem ser incandescentes, descargas e LEDs ( Light Emitting Diode
), com as características de acordo com a Tabela 2.
Tabela 2 – Tipos de lâmpadas
Tipo de lâmpada Características
Incandescente
Resulta do
aquecimento de um fio
pela passagem da
corrente elétrica até a
incandescência
Comum
Promove luz dirigida, é
portátil e possibilita
diversos ângulos de
abertura de facho
luminoso.
Halógena (dicroica)
É constituída por um
tubo de quartzo, dentro
do qual há um filamento
de tungstênio e
partículas de iodo, flúor
e bromo. Possui vida
mais longa do que a
incandescente comum,
ausência de
enegrecimento do tubo
e alta eficiência
Luz
Intensidade
luminosa
Fluxo
luminoso
Iluminância Luminância
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luminosa, além de
dimensões reduzidas.
No entanto, despende
alto calor e é
pressurizada, podendo
estilhaçar-se
inesperadamente,
necessitando de
luminária com proteção.
Descarga: resulta da
descarga elétrica
através de um gás para
produzir energia
luminosa
Fluorescente
Indicada para
iluminação de
interiores, é uma
lâmpada que não
permite destaque
perfeito das cores.
Luz mista
Possui eficiência
inferior às
fluorescentes, mas
superior às
incandescentes. Sua
vida média é igual à
incandescente.
Vapor de mercúrio
Empregada em áreas
externas e em vias
públicas. Possui vida
longa e alta eficiência.
Vapor de sódio de alta
pressão
Apresenta melhor
eficiência luminosa.
Reproduz todo o
espectro de cores e é
utilizada na iluminação
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de ruas, áreas
externas.
LED
Utiliza um diodo emissor de luz
Tem eficiência
energética muito
superior às lâmpadas
fluorescentes
compactas.
Fonte: Elaborado pela autora.
As lâmpadas podem apresentar diferentes fluxos luminosos com diversas eficiências, como
ilustra a Tabela 3.
Tabela 3 – Exemplos de eficiência luminosa
Lâmpada Potência (W)
Fluxo
luminoso (lm)
Eficiência
(lm/W)
Incandescente 100 1.380 13,8
Fluorescente 40 3000 75,0
Multivapores
metálicos
2000 190000 95,0
Fonte: NISKIER, 2013, p. 219.
As luminárias são os aparelhos que contêm as lâmpadas. Suas funções são proteger a
lâmpada, orientar ou concentrar o facho de luz, difundir a luz, reduzir o ofuscamento ou a
brilhância e ser decorativa.
Para projetar um sistema de iluminação, deve-se escolher o tipo de lâmpada a ser utilizada
e o tipo de iluminação (direta, indireta, concentrante etc.). Essa escolha envolve,
principalmente, o conhecimento da ocupação do ambiente e das atividades que ali serão
desenvolvidas. Além disso, deve-se ter conhecimento sobre as cores das paredes e do
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teto, bem como sobre as alturas das mesas e das bancadas de trabalho, se houver. As
metodologias mais utilizadas para o projeto de iluminação de um ambiente são o método
dos lúmens e o método do ponto a ponto, baseado na lei de Lambert. Veja como é feito o
método dos lúmens:
De acordo com a NBR ISO/CIE 8995-1 (ABNT, 2013), cada tipo de ambiente exige níveis
de iluminância, limites de ofuscamento e índices de reprodução de cor mínima, conforme a
atividade exercida no local. Por exemplo, escritórios de desenho técnico devem possuir 750
lux; salas de reunião, 500 lux; e salas de aula, 500 lux. Uma vez definido o índice de
iluminância requerida, deve-se fazer uma distribuição adequada da luminância, limitar o
ofuscamento, avaliar a manutenção e a luz natural. As escolhas da luminária e da lâmpada
dependerão de vários fatores, como objetivo da instalação, questões econômicas, razões
da decoração, facilidade de manutenção etc. Além disso, é indispensável a consulta de
catálogos de fabricantes para obter os dados utilizados na metodologia (CREDER, 2018, p.
365).
Para a determinação do fluxo luminoso, número de luminárias e espaçamento entre elas,
utilizaremos as equações:
E
Nas quais Φ é o fluxo luminoso total em lúmens, S é a área do recinto em m², E é o valor
do iluminamento ou iluminância, u é o fator de utilização, d é o fator de depreciação, n é o
número de luminárias e φ é o fluxo por luminárias em lúmens.
O fator de utilização relaciona o fluxo luminoso inicial emitido pela luminária e o fluxo
recebido no plano de trabalho e depende das dimensões do local, da cor do teto, das
paredes e do acabamento das luminárias (CREDER, 2018, p. 371). Esse fator é obtido em
catálogos do fabricante, conforme o tipo de luminária, com base no índice local e no valor
de refletância.
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Tabela 4 – Exemplo de tabela de um catálogo de luminárias
Fonte: CREDER, 2007, p. 366.
O índice local é dado pela fórmula:
A refletância é dada pela Tabela 5, e é estabelecida por um número no qual o primeiro se
refere à refletância do teto, o segundo à das paredes e o terceiro é escuro. Por exemplo,
uma refletância 357 significa que o teto tem superfície média, a parede tem superfície clara
e o piso é branco.
Tabela 5 – Índice de reflexão típica
Índice Reflexão Significado
1 10% Superfície escura
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3 30% Superfície média
5 50% Superfície clara
7 70% Superfície branca
Fonte: CREDER, 2007, p. 370.
O fator de depreciação ou de manutenção é a relação entre o fluxo emitidono fim do
período de manutenção da luminária e o fluxo luminoso inicial dela. A Tabela 6 exemplifica
alguns fatores de manutenção, conforme a NBR ISO/CIE 8995-1:2013.
Tabela 6 – Exemplos de fatores de manutenção para sistemas de iluminação para
lâmpadas fluorescentes – NBR ISO/CIE 8995-1:2013
Fator de
Manutenção
Exemplo
0,80
Ambiente muito limpo, ciclo de manutenção de um
ano, 2.000 h/ano de vida até a queima com
substituição da lâmpada a cada 8.000 h, substituição
individual, luminárias direta e direta/indireta com uma
pequena tendência de coleta de poeira.
0,67
Carga de poluição normal no ambiente, ciclo de
manutenção de três anos, 2.000 h/ano de vida até a
queima com substituição da lâmpada a cada 12.000 h,
substituição individual, luminárias direta e
direta/indireta com uma pequena tendência de coleta
de poeira.
0,57
Carga de poluição normal no ambiente, ciclo de
manutenção de três anos, 2.000 h/ano de vida até a
queima com substituição da lâmpada a cada 12.000 h,
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substituição individual, luminárias com uma tendência
normal de coleta de poeira.
0,50
Ambiente sujo, ciclo de manutenção de três anos,
8.000 h/ano de vida até a queima com substituição da
lâmpada a cada 8.000 h, LLB, substituição em grupo,
luminárias com uma tendência normal de coleta de
poeira.
Fonte: CREDER, 2018, p. 371.
O espaçamento máximo entre luminárias depende da abertura do feixe luminoso, conforme
Tabela 7. Conhecido o número a ser instalado de luminárias, deve-se promover a
distribuição uniforme delas no ambiente.
Tabela 7 – Espaçamento máximo entre as luminárias
Fonte: CREDER, 2018, p. 372.
Entendendo melhor : Vamos iluminar uma sala de aula de 7,5 m por 15 m, com pé-direito
de 4 m. Nela, serão instaladas luminárias cujo coeficiente de utilização será de 0,75.
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Considerando o fator de manutenção de 0,67, o fluxo luminoso será:
A partir dessa quantidade de lúmens, se adotarmos uma lâmpada fluorescente de 32 W,
que possui em média 2950 W de fluxo luminoso, em luminárias com quatro lâmpadas cada,
temos a quantidade mínima de lâmpadas:
Ou seja, podemos adotar 20 luminárias distribuídas uniformemente na sala de aula.
3.4 Sistemas prediais de transportes: vertical e horizontal
Para promover mobilidade e acessibilidade nas edificações, são fundamentais bons
projetos de transporte, como elevadores, escadas rolantes e esteiras rolantes. Esses
sistemas influenciam diretamente a produtividade e o desempenho das atividades dos
usuários da edificação.
O elevador é um mecanismo de elevação ou de descida para o transporte de pessoas e de
carga no sentido vertical. Sua estrutura é composta de mecanismos de operação como
cabina, motor, cabos de aços e freios. Seu esquema básico de funcionamento é uma
cabina montada sobre uma plataforma, em uma armação de aço. Esse conjunto é
denominado carro. O carro e o contrapeso são suspensos por cabos de aço que passam
por polias, de tração e de desvio, que são instaladas na casa de máquinas ou na parte
superior da caixa do elevador. A máquina de tração proporciona o movimento de subida e
de descida em velocidade especificada. A parada é feita por meio da ação de freio. Além do
freio normal, é instalado um freio de segurança para situações de emergência, fixado na
armação do carro ou do contrapeso (ELEVADORES ATLAS SHINDLER, 2001).
O projeto do elevador deve obedecer aos requisitos especificados pela NBR NM 207, NBR
NM 313 e NBR 5665.
O planejamento correto de escadas e de esteiras rolantes em edifícios comerciais, como
em shoppings centers, é essencial para a promoção do fluxo ininterrupto de pessoas. A
NBR NM 195 fixa as condições mínimas a serem observadas na elaboração do projeto, na
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fabricação e na instalação desses dispositivos. Na avaliação da quantidade de elevadores
necessários para uma edificação, é preciso realizar o cálculo de tráfego conforme a NBR
5665. Para edifícios de médio e de grande porte, é importante a avaliação detalhada do
projeto e das informações do fabricante. De acordo com Elevadores Atlas Schindler (2001),
para que se possa efetuar o cálculo do tráfego, deve-se conhecer:
População do prédio;
Número de paradas dos elevadores;
Percurso dos elevadores;
Tipos de portas dos elevadores;
Capacidade das cabinas;
Velocidade dos elevadores;
Quantidade de elevadores.
A população é calculada conforme tabela da NBR 5665. Por exemplo, em edifícios
residenciais, calcula-se quatro pessoas para cada apartamento de dois dormitórios. Após
definida a população total, considera-se que o conjunto de elevadores seja capaz de
transportar, em cinco minutos, no mínimo, uma porcentagem da população (item 5.2 da
NBR 5665). Para edifícios residenciais, é de 10% da população. A norma ainda especifica
como fazer o cálculo do número de paradas, tempos de aceleração, retardamento, abertura
e fechamentos de portas, e tempo gasto na entrada e na saída de passageiros. Com base
no cálculo do tempo total de viagem de acordo com a lotação máxima da cabina, é possível
verificar se atende a quantidade de pessoas a ser transportada em cinco minutos. Isso
permite a determinação da capacidade mínima de transporte do elevador e se há
necessidade de mais elevadores.No dimensionamento do transporte vertical e horizontal, é
fundamental a análise de acessibilidade do elevador e das escadas e esteiras rolantes. A
NBR NM 313 especifica os requisitos para o acesso e o uso seguros e independentes de
elevadores, incluindo por pessoas com deficiências. Por exemplo, esta norma estabelece
as dimensões mínimas da cabina, a necessidade de exatidão de parada no nivelamento do
piso, a distância entre soleiras, a sinalização de pavimento, a instalação de corrimãos, sons
audíveis, entre outras questões.
Assim, o projeto de transporte vertical e horizontal envolve inicialmente a avaliação de fluxo
com base na população e na velocidade do equipamento e nas ações de análise de
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segurança e de acessibilidade. Com base nisso, determina-se os tipos de equipamentos
adequados para a edificação e é feita a avaliação estrutural da instalação.
Síntese
Nesta unidade, aprendemos sobre os sistemas prediais de instalações elétricas e de
transportes vertical e horizontal. As instalações elétricas devem ser dimensionadas de
acordo com a NBR 5410. Além da determinação dos pontos de utilização e do
dimensionamento dos condutores, verificamos que o sistema engloba várias questões de
segurança. Devem ser previstos dispositivos para assegurar o bom funcionamento das
instalações, a proteção dos equipamentos, dos usuários e da estrutura do edifício. Outro
aspecto do projeto das instalações elétricas envolve o conforto visual dos usuários. Para
isso, é necessária a aplicação de conceitos luminotécnicos, definindo-se a quantidade
mínima de iluminamento do ambiente para a determinação das lâmpadas e das luminárias
necessárias. Os sistemas prediais de transportes se referem à instalação de elevadores,
escadas e esteiras rolantes. Esses sistemas são dimensionados com base no fluxo de
pessoas da edificação e de parâmetros de norma, como velocidades recomendadas, tempo
de parada e avaliação de sistemas de segurança.
Referências bibliográficas
25/03/2025, 14:50 Unidade 3 - Instalações prediais
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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5410 : Instalações elétricas
de baixa tensão (Versão Corrigida 2008). Rio de Janeiro, 2004.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5665 : Cálculo do tráfego nos
elevadores. Rio de Janeiro, 1983.
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de ambientes de trabalho - Parte 1: Interior. Rio de Janeiro, 2013.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 313 : Elevadores de
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ELEVADORES ATLAS SCHINDLER S.A. Manual de Transporte Vertical em Edifícios :
Elevadores de Passageiros, Escadas Rolantes, Obra Civil e Cálculo de Tráfego. 18. ed.
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Acesso em: 18 de junho de 2020.
NISKIER, J. Instalações elétricas . 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013.
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https://www.schindler.com/content/dam/web/br/pdf/ni/manual-transporte-vertical.pdf