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W BA 10 83 _V 1. 0 PROJETO E INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 2 Lucas dos Santos Araujo Claudino São Paulo Platos Soluções Educacionais S.A 2022 PROJETO E INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 1ª edição 3 2022 Platos Soluções Educacionais S.A Alameda Santos, n° 960 – Cerqueira César CEP: 01418-002— São Paulo — SP Homepage: https://www.platosedu.com.br/ Head de Platos Soluções Educacionais S.A Silvia Rodrigues Cima Bizatto Conselho Acadêmico Alessandra Cristina Fahl Camila Braga de Oliveira Higa Camila Turchetti Bacan Gabiatti Giani Vendramel de Oliveira Gislaine Denisale Ferreira Henrique Salustiano Silva Mariana Gerardi Mello Nirse Ruscheinsky Breternitz Priscila Pereira Silva Tayra Carolina Nascimento Aleixo Coordenador Mariana Gerardi Mello Revisor Lílian Venturi Pinheiro Editorial Beatriz Meloni Montefusco Carolina Yaly Márcia Regina Silva Paola Andressa Machado Leal Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)_____________________________________________________________________________ Claudino, Lucas dos Santos Araujo Projeto e instalações elétricas residenciais / Lucas dos Santos Araujo Claudino. – São Paulo: Platos Soluções Educacionais S.A., 2022. 32 p. ISBN 978-65-5356-107-6 1.Instalações elétricas. 2. Projetos elétricos residenciais. 3. Dimensionamento de instalações elétricas. I. Título. 3. Técnicas de speaking, listening e writing. I. Título. CDD 370 _____________________________________________________________________________ Evelyn Moraes – CRB: 010289/O C615p © 2022 por Platos Soluções Educacionais S.A. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Platos Soluções Educacionais S.A. https://www.platosedu.com.br/ 4 SUMÁRIO Apresentação da disciplina __________________________________ 05 Conceitos iniciais e requisitos de um projeto elétrico ________ 07 Dimensionamento em instalações elétricas __________________ 18 Análise de projetos elétricos residenciais ____________________ 28 Luminotecnia ________________________________________________ 39 PROJETO E INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 5 Apresentação da disciplina Seja bem-vindo à disciplina Projeto e instalações elétricas residenciais. Você muito provavelmente já se deparou com alguma instalação elétrica que teve problemas, seja um disjuntor desarmando ou uma fiação não compatível com a carga. Para que não ocorram problemas, a instalação elétrica deve ser corretamente projetada, de acordo com a demanda estimada e as características do imóvel. É claro que não podemos nos esquecer de que a execução deve ser feita corretamente. Nesse sentido, a disciplina dará ferramentas para você ser capaz de dimensionar uma instalação elétrica, incluindo condutores, eletrodutos, barramentos, dispositivos de proteção, tomadas e iluminação. Esse é um dos pontos mais importantes de um projeto elétrico, pois o dimensionamento errado pode causar grandes estragos. Além disso, analisaremos as principais normas e normativas utilizadas para o desenvolvimento de um projeto elétrico. Existem normas para dimensionamento, para esquemas de proteção e até normas para a simbologia utilizada nos desenhos. Essas normas serão aplicadas também quando estudarmos as técnicas de desenhos e análise de projetos, pois é fundamental sabermos e entendermos tudo o que o projeto tem a dizer. Também serão vistos conceitos importantes para qualquer tipo de instalação elétrica, e não somente para as instalações residenciais, como a previsão de carga e o cálculo de demanda. Estes e outros conceitos são a base para todo o desenvolvimento do projeto e a estimativa de gasto que a residência terá. 6 Sabendo que é responsabilidade do projeto estimar os custos da obra, também veremos que um memorial descritivo é de extrema importância e ajuda na correta execução da instalação elétrica. Por fim, estudaremos todos os conceitos de luminotécnica, a fim de podermos não somente projetar a potência de iluminação, mas também entender como ela pode facilitar o desempenho das tarefas ou então garantir a boa luminosidade do ambiente. Estudaremos estes e muitos outros conceitos em nossa disciplina. Então prepare-se, estude bastante e preste atenção em todos os tópicos a serem apresentados. Bons estudos! 7 Conceitos iniciais e requisitos de um projeto elétrico Autoria: Lucas dos Santos Araujo Claudino Leitura crítica: Lílian Venturi Pinheiro Objetivos • Compreender os conceitos iniciais de um projeto elétrico residencial. • Elaborar a previsão de carga para projetos elétricos residenciais. • Calcular a demanda de energia para um projeto elétrico residencial. 8 1. Introdução A energia elétrica pode ser considerada como um bem essencial para o desenvolvimento e o progresso no cenário atual. Ela está presente em nossas atividades cotidianas, seja nas residências, nos comércios, nas pequenas ou grandes indústrias. Para a correta e eficiente utilização da energia elétrica, é preciso que os projetos das estruturas de geração, transmissão e distribuição de energia sejam corretamente realizados. Neste Tema, você será guiado aos pontos iniciais de todo projeto de instalações elétricas residenciais, entendendo os cálculos de demanda, a previsão de carga e sob quais aspectos ou requisitos o projeto deve ser realizado. Além disso, você estudará também os principais conceitos e normas necessários para o desenvolvimento de projetos elétricos para imóveis residenciais. 2. Aspectos iniciais de um projeto elétrico residencial Todo projeto elétrico possui uma alta complexidade e exige vários cuidados a serem tomados para garantir uma boa eficiência energética e o uso seguro da energia elétrica que está sendo distribuída. Para o correto projeto, existe uma grande variedade de normas e especificações a serem seguidas; porém, uma delas pode ser considerada a mais importante para o cenário residencial: a NBR 5410:2004 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão (ABNT, 2004). Além disso, algumas outras normas precisam ser também consideradas: • NBR 5419: Proteção de estrutura contra descargas atmosféricas. • NBR 5382: Verificação de iluminação de interiores. 9 • NBR 5361: Disjuntores de baixa tensão. • NBR 9311: Cabos elétricos isolados – classificação e designação. Um dos objetivos de um projeto elétrico, seja ele residencial, comercial ou industrial, é primeiramente prever a potência a ser instalada e a demanda requerida, para então fornecer números e ferramentas para a execução de cálculos e metodologias que dimensionem corretamente toda a infraestrutura de utilização e proteção da energia elétrica em uma unidade consumidora (aquele local que consome a energia elétrica). Dessa forma, o trabalho do profissional que projeta uma infraestrutura de instalação elétrica residencial é atender aos requisitos da norma NBR 5410 (ABNT, 2004) para quantificar e dimensionar os diversos elementos da instalação, como tomadas, condutores, disjuntores, interruptores, entre outros. Porém, antes de iniciarmos o levantamento ou dimensionamento, é preciso entendermos o conceito de um projeto elétrico. De acordo com Creder (2021), um projeto elétrico pode ser basicamente dividido em quatro partes: a. Memorial (ou Memória): é a seção em que o profissional elabora a justificativa e a descrição da solução. b. O conjunto de plantas, esquemas e detalhes é a coletânea de todos os documentos necessários para que haja a correta execução do projeto. c. Na seção de Especificações, estão presentes todas as descrições técnicas dos materiais a serem utilizados, bem como as respectivas normas aplicadas. d. A seção de Orçamento contém a estimativa de quantidade de material a serutilizado, bem como seus respectivos custos e os custos com mão de obra para a execução do projeto. Ainda sobre o conceito inicial de um projeto elétrico, o autor afirma: 10 Para a execução do projeto de instalações, o projetista necessita de plantas e cortes de arquitetura, além de saber o fim a que se destina a instalação, os recursos disponíveis, a localização da rede mais próxima e quais as características elétricas da rede (aérea ou subterrânea, tensão entre fases ou fase-neutro etc.). (CREDER, 2021, p. 55) Sabendo o conceito de um projeto elétrico residencial, podemos ainda estabelecer algumas exigências funcionais às quais esse projeto precisa atender, que representam as características minimamente satisfatórias que um projeto de instalação elétrica residencial deve garantir (NERY, 2019): • Possuir uma continuidade minimamente suficiente na distribuição de energia elétrica. • Garantir a estabilidade dos parâmetros (níveis de tensão, corrente e frequência) dentro da faixa de valores permitidos por norma. • Garantir segurança e proteção em caso de eventuais contatos entre locais energizados e os usuários. • Proteger os usuários e os equipamentos internos da unidade consumidora em casos de eventuais falhas. • Promover a praticidade e o conforto na utilização da instalação elétrica através da correta distribuição e do dimensionamento de tomadas, interruptores e pontos de luz. Com todos os conceitos já citados sobre os projetos e as instalações elétricas residenciais, podemos agora nos aprofundar em dois pontos muito importantes para qualquer projeto: a previsão de carga e a demanda de energia. 11 3. Previsão de cargas Um dos pontos importantes de qualquer projeto de instalações elétricas residenciais é a previsão eficiente da potência a ser instalada da demanda requerida, para garantir continuidade, qualidade e segurança para o usuário e os dados reais para a concessionária dimensionar o sistema de Distribuição de Energia Elétrica. Visto que todo equipamento elétrico precisa absorver potência da rede elétrica, a previsão de cargas é essencial para o posterior dimensionamento da infraestrutura necessária. A previsão de cargas consiste em um processo de estimativa de todos os equipamentos que serão ligados à energia elétrica, sendo tal estimativa composta basicamente pelo levantamento da demanda de iluminação e das cargas a serem conectadas nas TUGs (Tomadas de Uso Geral) e TUEs (Tomadas de Uso Específico). 3.1 Previsão de demanda de iluminação Para realizar a previsão de cargas relacionadas à iluminação, é preciso recorrer à norma NBR 5410, que diz o seguinte sobre os aspectos de iluminação para ambientes residenciais: 9.5.2.1.1 Em cada cômodo ou dependência deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, comandado por interruptor. 9.5.2.1.2 Na determinação das cargas de iluminação, como alternativa à aplicação da ABNT NBR 5413, conforme prescrito na alínea a) de 4.2.1.2.2, pode ser adotado o seguinte critério: a) em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m2, deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA; 12 b) em cômodo ou dependências com área superior a 6 m2, deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m², acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m2 inteiros. (ABNT, 2004, p. 182-183) Para exemplificar, considere uma sala com 15 m². Nesse caso, será preciso considerar a iluminação com carga mínima de 220 VA, sendo 100 VA para os primeiros 6 m² e 120 VA para os restantes 9 m². Um ponto importante é que os valores de potência descritos pela norma NBR 5410 para a iluminação servem apenas para o dimensionamento dos circuitos e da infraestrutura elétrica, não correspondendo necessariamente à potência nominal das lâmpadas que serão instaladas (ABNT, 2004). 3.2 Previsão de cargas conectadas a TUGs e TUEs Primeiramente, vamos definir a divisão das tomadas. As tomadas de uso geral (TUGs) são aquelas destinadas a equipamentos que consomem até 10 ampères, como televisores, computadores e outros dispositivos de uso geral. As tomadas de uso específico (TUEs) são aquelas que alimentam equipamentos que consomem mais do que 10 A, como ar- condicionado, churrasqueira elétrica, chuveiro, entre outros. Cada equipamento possui suas próprias características, mas para fins de previsão, é possível recorrer a tabelas ou materiais que apresentam uma potência média de cada equipamento utilizado em uma residência. A Tabela 1 apresenta exemplos de potência para alguns equipamentos bastante utilizados no dia a dia. Tabela 1 – Potência média de equipamentos elétricos Equipamento Potência média Televisão LED 45” 150 W Chuveiro elétrico 6000 W Geladeira 480 litros 260 W Máquina de lavar roupas 1000 W Máquina lava e seca 2000 W Notebook 150 W Fonte: elaborada pelo autor. 13 A previsão de cargas está intimamente ligada à previsão da quantidade de TUGs e TUEs a serem instaladas em cada local da residência. Como base para todo projeto, deve-se observar que a norma NBR 5410 estabelece como ponto de partida para a quantificação das tomadas a destinação do local e o tipo de equipamento a ser ali utilizado. • Em banheiros, é preciso prever ao menos um ponto de tomada, com potência mínima de 600 VA, devendo sua posição atender aos requisitos do item 9.1 da norma NBR 5410 (ABNT, 2004): em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, cozinha-área de serviço, lavanderias e locais análogos, deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada para cada 3,5 m, ou fração, de perímetro, sendo que acima da bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente, no mesmo ponto ou em pontos distintos. (ABNT, 2004, p. 183) • Caso haja varanda na residência, deve haver no local ao menos um ponto de tomada. • Em locais como salas e dormitórios, deve-se projetar ao menos uma tomada a cada 5 metros de perímetro, devendo o espaçamento entre os pontos ser o mais uniforme possível. • Em salas e dormitórios, é muito comum que um ponto de tomada seja utilizado para energizar diversos equipamentos. Para isso, é preciso projetar a quantidade correta de tomadas a cada ponto. • Para os demais cômodos, pode-se considerar a seguinte métrica: - um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for igual ou inferior a 2,25 m2. Admite-se que esse ponto seja posicionado externamente ao cômodo ou dependência, a até 0,80 m no máximo de sua porta de acesso; - um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for superior a 2,25 m2 e igual ou inferior a 6 m2; 14 - 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 ser espaçados tão uniformemente quanto possível. (ABNT, 2004, p. 183) A previsão de cargas, pontos de iluminação e tomadas é uma etapa muito importante para qualquer projeto elétrico residencial, pois serve como base para os próximos passos, como o cálculo de demanda de energia, o dimensionamento de padrão de entrada, os condutores e os sistemas de proteção. 4. Demanda de energia Assim como visto na seção anterior, cada equipamento apresenta uma potência diferente, e, em toda a residência, os dispositivos são ligados em instantes de tempo diferentes. Essas características ficam mais evidentes quando analisamos o consumo de energia de uma residência ao longo do dia, pois há uma significativa variação a cada intervalo de tempo. Para futuramente realizar o dimensionamento da estrutura de instalação elétrica, alguns conceitos agora precisam ser definidos, sendo eles a potência instalada, a demanda média e a demanda máxima de energia. Primeiramente, pode-se definir a potência instalada (ou carga instalada) como a soma de todas as potências nominais daqueles equipamentos instalados na residência, incluindo as cargas de iluminação, TUGs e TUEs (CRUZ; ANICETO, 2019). A demanda pode ser definida como a potência consumida em um determinado instante de tempo. Devidoàs mais variadas características de consumo de energia elétrica, a demanda de energia é uma grandeza que varia muito ao longo do dia e de acordo com o perfil de consumo. Por exemplo, o consumo diário de uma residência é diferente do 15 consumo diário de um comércio. A Figura 1 apresenta a chamada Curva de Demanda Diária, ou seja, como a demanda de energia varia em uma unidade consumidora genérica ao longo de um dia. Figura 1 – Exemplo de Curva de Demanda Diária Fonte: Cruz e Aniceto (2019, p. 280). A Figura 1 claramente mostra que ao longo do dia a demanda de energia elétrica varia bastante. Para a unidade consumidora ilustrada, pode-se verificar que, por volta das 19h, estabelece-se a Demanda Máxima (Dmax), que é o maior valor de energia elétrica consumida pela residência. Um ponto importante para destacar é que a demanda máxima nunca será maior do que a potência instalada, que é a soma da potência nominal de todos os equipamentos elétricos instalados. Além disso, observa-se que essa potência instalada deve ser menor do que o limite de fornecimento da concessionária, pois não se pode exigir da estrutura de distribuição uma energia maior do que aquele limite que foi contratado. A Figura 1 é a curva de demanda típica de uma residência, pois é possível identificar alguns pontos característicos: 1. Leve aumento de demanda entre 6h e 9h da manhã, horário em que, na maioria dos casos residenciais, os moradores acordam, arrumam-se e preparam o café da manhã. 16 2. Aumento de demanda entre 12h e 14h, período em que algumas pessoas retornam à residência. 3. Pico de demanda entre 18h e 21h, período em que a maioria das pessoas chega em casa e liga aparelhos de televisão, música, ar- condicionado e chuveiros elétricos. 4. Demanda mínima entre 1h e 5h da manhã, correspondente ao período em que os moradores estão dormindo. Uma última métrica importante de ser estudada: o Fator de Demanda (FD), que é a relação entre a Demanda Máxima e a Potência Instalada (Sinst), que pode ser escrita da seguinte forma: FD = Dmax/Sinst O Fator de Demanda é uma medida cujo valor absoluto fica entre 0 e 1 (equivalente a 0% e 100%), ou seja, indica quão próximo da potência instalada está a demanda de energia da residência. O grande objetivo do cálculo ou da estimativa de FD, Dmax e Sinst é encontrar o valor da potência de alimentação, ou seja, a característica do padrão de entrada de energia. Idealmente, deseja-se um padrão de entrada que suporte com folga a potência instalada, mas não seja superdimensionado, para evitar assim gastos desnecessários. Este Tema proporcionou os conhecimentos sobre as principais definições e pré-requisitos para a elaboração de um projeto elétrico. Verificamos como iniciar o levantamento de necessidades para um projeto elétrico e as previsões necessárias a serem realizadas. Além disso, estudamos as demandas de energia elétrica presentes em uma residência e seu perfil de variação ao longo do dia. Referências ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5410: Instalações Elétricas de Baixa Tensão. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. 209 p. 17 CREDER, H. Instalações Elétricas. 16. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2021. CRUZ, E. C. A.; ANICETO, L. A. Instalações Elétricas: fundamentos, prática e projetos em instalações residenciais e comerciais. 3. ed. São Paulo: Érica, 2019. NERY, N. Instalações Elétricas: princípios e aplicações. 3. ed. São Paulo: Érica, 2019. 18 Dimensionamento em instalações elétricas Autoria: Lucas dos Santos Araujo Claudino Leitura crítica: Lílian Venturi Pinheiro Objetivos • Compreender as técnicas de dimensionamento de condutores em instalações elétricas residenciais. • Elaborar o dimensionamento de eletrodutos para instalações elétricas residenciais. • Compreender os principais dispositivos de proteção aplicados em instalações elétricas residenciais. 19 1. Introdução Um dos principais trabalhos em um projeto de instalações elétricas residenciais é o dimensionamento dos condutores e eletrodutos a serem utilizados. É muito comum encontrar locais em que a execução da instalação elétrica se torna algo difícil pelo simples fato de os eletrodutos suportados não comportarem todos os condutores que devem passar por ele. Esse é apenas um dos vários problemas que podem ser evitados através do uso de técnicas e cálculos para dimensionamento de cabos, eletrodutos, elementos de proteção e sustentação de toda a infraestrutura de uma instalação elétrica residencial. Todos esses pontos serão abordados ao longo deste Tema, além de vários outros tópicos essenciais para a correta execução de um projeto elétrico. 2. Visão geral sobre dimensionamento Existem várias regras e formas de dimensionamento de condutores e eletrodutos, como estudaremos a seguir. Porém, antes é muito importante ter em mente as principais funções dos eletrodutos: • Fornecer proteção mecânica aos condutores. • Fornecer proteção contra eventos ambientais (sol, chuva, vento etc.). • Proporcionar um meio para que os cabos sejam lançados. Existem diversos tipos de eletrodutos, como: eletroduto metálico, de PVC, rígido, flexível etc., mas todos eles exercem, entre outras, as funções citadas anteriormente. Cada tipo de eletroduto tem seu cenário de aplicação mais indicado e uma taxa máxima de ocupação fornecida pela norma ABNT NBR 5410 (ABNT, 2004). 20 Quanto aos condutores, que são os cabos que transportam a energia elétrica dentro da residência, também existem regras para seu projeto e dimensionamento. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) fornece métodos para cálculo e projeto, entre eles (ABNT, 2004): • Projeto pela capacidade de condução de corrente: identificar a máxima corrente e o método de instalação e então calcular a seção nominal mínima que atende aos requisitos. • Projeto pela queda de tensão: admissão de no máximo 7% de queda de tensão para locais alimentados por subestações próprias. • Projeto pela seção mínima: segundo a norma, a seção mínima de condutores para os circuitos de tomadas de força é igual a 2,5 mm2 e a 1,5 mm2 para circuitos de iluminação. Todo esse dimensionamento só é feito após a divisão de cargas, pois é ela que irá dizer a potência máxima a ser utilizada em cada cômodo ou ponto de tomada. Para isso, a ABNT fornece algumas regras (ABNT, 2004, p.184): 9.5.3.1 Todo ponto de utilização previsto para alimentar, de modo exclusivo ou virtualmente dedicado, equipamento com corrente nominal superior a 10 A deve constituir um circuito independente. 9.5.3.2 Os pontos de tomada de cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos devem ser atendidos por circuitos exclusivamente destinados à alimentação de tomadas desses locais. 9.5.3.3 Em locais de habitação, admite-se, como exceção à regra geral de 4.2.5.5, que pontos de tomada, exceto aqueles indicados em 9.5.3.2, e pontos de iluminação possam ser alimentados por circuito comum, desde que as seguintes condições sejam simultaneamente atendidas: a) a corrente de projeto (IB) do circuito comum (iluminação mais tomadas) não deve ser superior a 16 A; 21 b) os pontos de iluminação não sejam alimentados, em sua totalidade, por um só circuito, caso esse circuito seja comum (iluminação mais tomadas); e c) os pontos de tomadas, já excluídos os indicados em 9.5.3.2, não sejam alimentados, em sua totalidade, por um só circuito, caso esse circuito seja comum (iluminação mais tomadas). Com isso, já é possível prosseguirmos ao estudo das técnicas de dimensionamento dos elementos condutores e eletrodutos a serem utilizados em instalações elétricas residenciais. 3. Dimensionamento de eletrodutos Existem diversos elementos a serem utilizados para a proteção e a passagem dos cabos, como eletrodutos rígidos ou flexíveis, eletrocalhas, perfilados, canaletas etc. A aplicação de cada um deles depende principalmente do ambiente em que serão utilizados e seus respectivos métodos de fixação. Paraaplicações residenciais, os eletrodutos de PVC são os mais utilizados. A fim de permitir não somente a proteção dos condutores, mas também a facilidade de passagem e retirada de cabos abrigados pelo eletroduto, define-se a taxa máxima de ocupação do eletroduto em três faixas: • Máximo de 53% de ocupação: caso haja um condutor ou cabo no interior do eletroduto. • Máximo de 31% de ocupação: caso haja dois condutores ou cabos no interior do eletroduto. • Máximo de 40% de ocupação: caso haja três ou mais condutores ou cabos no interior do eletroduto. 22 De uma maneira mais simples, pode-se calcular o diâmetro interno necessário do eletroduto da seguinte forma (CREDER, 2021): Sendo Di o diâmetro interno do eletroduto; f a taxa de ocupação; e ∑Acond a soma das áreas externas de todos os condutores que serão instalados no eletroduto. Outra forma de dimensionar o eletroduto é com o auxílio de tabelas. Primeiramente, é preciso identificar a área total do condutor a ser utilizado (incluindo o isolamento) a partir de tabelas fornecidas por fabricantes, como os valores da Tabela 1. Tabela 1 – Relação das dimensões nominais de cabos com isolamento Seção nominal (mm2) Área (mm2) 1,5 6,2 2,5 9,01 4 11,9 6 15,2 10 24,6 Fonte: adaptada de Lima Filho (2011, p. 164). Sabendo quantos cabos passarão pelo eletroduto e a respectiva área de cada cabo, o próximo passo é utilizar a Tabela 2 para encontrar qual eletroduto deve ser utilizado. Tabela 2 – Relação de utilização de eletrodutos de PVC rígidos Referência de rosca Diâmetro nominal (mm) Área total aprox. (mm2) Área útil > 3 cabos (40%) 3/8” 16 126,7 50,7 1/2” 20 203,6 81,2 3/4” 25 346,4 138,6 1” 32 564,1 225,6 23 1.1/4” 40 962,1 384,8 1.1/2” 50 1244,1 497,6 2” 60 1979,2 791,7 Fonte: adaptada de Lima Filho (2011, p. 165). Dessa forma, é possível calcular ou encontrar qual deve ser a seção mínima do eletroduto a ser utilizado na instalação elétrica. Esses passos podem garantir a fácil passagem dos cabos, evitam o sobreaquecimento dos cabos devido ao excesso de condutores no duto e deixam a instalação com facilidade de manutenção futura. 4. Dimensionamento de condutores elétricos Os condutores elétricos são responsáveis pelo transporte da energia elétrica por toda a instalação. Para que essa função seja exercida de maneira correta, o dimensionamento dos condutores deve ser realizado tendo em mente duas condições importantes: 1. Cada tipo de condutor possui um limite de temperatura e queda de tensão, e tais limites não podem ser ultrapassados. 2. A capacidade de condução de corrente dos condutores deve ser superior ao limiar de atuação dos dispositivos de proteção contra sobrecorrente. 3. Os condutores devem ser dimensionados de tal forma a suportar sobrecarga e corrente de curto-circuito por um determinado intervalo de tempo. A correta seleção dos condutores é feita com base em critérios estabelecidos por norma, devendo a metodologia que resulte em condutor de maior seção ser a selecionada (ABNT, 2004). A seguir esses três critérios serão apresentados. 24 4.1 Seção mínima de condutores Através do método da seção mínima de condutores, como o próprio nome já diz, é possível determinar a bitola mínima para o condutor de fase, de acordo com critérios de tipo de instalação, de finalidade do circuito e de material do cabo. Esses critérios são ditados pela norma de Instalações Elétricas de Baixa Tensão (NBR 5410) da seguinte forma: Tabela 3 – Seção mínima de condutores ditada por razões mecânicas Tipo de linha Utilização do circuito Seção mínima do condutor, mm2 – Material Instalações fixas em geral Condutores e cabos isolados Circuitos de iluminação 1,5 Cu 16 Al Circuitos de força 2,5 Cu 16 Al Circuitos de sina- lização e circuitos de controle 0,5 Cu Condutores nus Circuitos de força 10 Cu 16 Al Circuitos de sina- lização e circuitos de controle 4 Cu Linhas flexíveis com cabos isolados Para um equipa- mento específico Como especifi- cado na norma do equipamento Para qualquer outra aplicação 0,75 Cu Circuitos à extra- baixa tensão para aplicações espe- ciais 0,75 Cu Fonte: ABNT (2004, p. 113). A Tabela 3 fornece então uma forma de encontrar a seção mínima para condutores em instalações elétricas, mas, para garantir que todos os requisitos da norma sejam atendidos, ainda é preciso avaliar os resultados fornecidos pelos próximos métodos. 25 4.2 Método da capacidade de condução de corrente Este talvez seja o método mais completo e baseia seu resultado no cálculo da máxima corrente que pode percorrer o condutor e na metodologia de instalação. Para aplicar esse critério, sete etapas devem ser seguidas. A Etapa 1 consiste na escolha do material de isolamento do cabo, o que interfere diretamente na temperatura máxima de serviço contínuo do cabo. O material é escolhido de acordo com a especificação da Tabela 35 da norma NBR 5410 (ABNT, 2004, p. 100). A Etapa 2 é a identificação do método de instalação dos condutores, como a instalação mais comum em ambientes residenciais, “condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria” (ABNT, 2004, p. 90-95). A lista completa de métodos de instalação consta na Tabela 33 da NBR 5410 (ABNT, 2004, p. 90-95). A Etapa 3 é o cálculo da corrente nominal (Ib), ou corrente de projeto, encontrada a partir das especificações de magnitude de tensão, tipo de circuito e carga a ser alimentada. Durante a Etapa 4, recorre-se à NBR 5410 para encontrar o número de condutores carregados no circuito, de acordo com a tabela a seguir: Tabela 4 – Quantidade de condutores carregados para cada tipo de circuito Circuito Número de condutores carregados Monofásico 2 Monofásico a três condutores 2 Bifásico sem neutro 2 Bifásico com neutro 3 Trifásico sem neutro 3 Trifásico com neutro 3 ou 4 Fonte: ABNT (2004, p. 112). 26 A Etapa 5 consiste em, a partir do método de instalação já identificado, do número de condutores carregados e da corrente nominal, encontrar a bitola do cabo a ser utilizado. Para isso, podemos recorrer às Tabelas 36 a 39 da NBR 5410 (ABNT, 2004, p. 101-105). A Etapa 6 é a identificação de dois fatores de correção: FCT (Fator de Correção de Temperatura) e FCA (Fator de Correção de Agrupamento), para compensar os efeitos da variação de temperatura em agrupamento de cabos em eletrodutos que podem acontecer sobre a corrente nominal do circuito. A Etapa 7 é a aplicação dos dois fatores sobre a corrente nominal, para se determinar a corrente corrigida. Após isso, podemos voltar às tabelas de capacidade de condução de corrente e corrigir a seção do condutor utilizado. 4.3 Método da queda de tensão Este método se baseia no fato de que não pode haver queda de tensão maior do que um determinado limiar, sendo este ditado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT, 2004, p. 115-116): 6.2.7.1 Em qualquer ponto de utilização da instalação, a queda de tensão verificada não deve ser superior aos seguintes valores, dados em relação ao valor da tensão nominal da instalação: a) 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT, no caso de transformador de propriedade da(s) unidade(s) consumidora(s); b) 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/ BT da empresa distribuidora de eletricidade, quando o ponto de entrega for aí localizado; 27 c) 5%, calculados a partir do ponto de entrega, nos demais casos de ponto de entrega com fornecimento em tensão secundária de distribuição; d) 7%, calculados a partir dos terminais de saída do gerador, no caso de grupo gerador próprio. 6.2.7.2 Em nenhum caso a queda de tensão nos circuitos terminais pode ser superior a 4%. 6.2.7.3 Quedas de tensão maiores que as indicadas em 6.2.7.1 são permitidas para equipamentos com corrente de partida elevada, durante o período de partida, desde que dentro dos limites permitidos em suas normas respectivas. 6.2.7.4 Para o cálculoda queda de tensão num circuito deve ser utilizada a corrente de projeto do circuito. Dessa forma, devemos utilizar todos os métodos mencionados, comparar os valores de seção de condutor fornecidos por cada um, e então escolher aquele condutor com maior bitola. Nesta Tema, aprendemos sobre os conceitos para dimensionamento de eletrodutos e condutores, garantindo que os critérios das normas pertinentes sejam respeitados e, como consequência, a instalação elétrica residencial seja dimensionada corretamente. Referências ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5410: Instalações Elétricas de Baixa Tensão. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. 209 p. CREDER, H. Instalações Elétricas. 16. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2021. CRUZ, E. C. A.; ANICETO, L. A. Instalações Elétricas: fundamentos, prática e projetos em instalações residenciais e comerciais. 3. ed. São Paulo: Érica, 2019. LIMA FILHO, D. Projetos de instalações elétricas prediais. 12. ed. São Paulo: Saraiva, 2011. 28 Análise de projetos elétricos residenciais Autoria: Lucas dos Santos Araujo Claudino Leitura crítica: Lílian Venturi Pinheiro Objetivos • Compreender as técnicas de análises de projetos elétricos residenciais. • Conhecer a simbologia utilizada em projetos elétricos residenciais. • Estudar os documentos necessários para a elaboração de projetos elétricos residenciais. 29 1. Introdução Todo projeto de instalações elétricas residenciais precisa seguir normas também durante a elaboração dos documentos. Para isso, existem símbolos e metodologias de desenhos de projeto que garantem a padronização dos documentos. Este Tema trará os conhecimentos necessários para o aprendizado dos padrões que devem ser seguidos para a elaboração das documentações de um projeto elétrico. Iniciaremos pela definição da metodologia de utilização de escala em projetos elétricos, estudaremos a caracterização dos principais símbolos utilizados e entenderemos como se analisa corretamente um projeto elétrico. 2. Normativas Ao se elaborar um projeto elétrico, tanto para o desenvolvimento e dimensionamento como para a transcrição dos documentos técnicos, é preciso seguir normas e regras. As principais normas que influenciarão na elaboração do projeto são as seguintes: • NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão: estabelece os principais aspectos de projeto de instalações, infraestrutura e proteção para instalações elétricas residenciais (ABNT, 2004). • NBR 5419 – Proteção contra descargas atmosféricas: contém os procedimentos necessários para garantir que a estrutura, seja ela residencial, comercial ou industrial, tenha todos os subsistemas de proteção contra descargas atmosféricas (ABNT, 2015). • NBR 13570 – Instalações elétricas em locais de afluência de público (ABNT, 2021): esta norma contempla eventuais projetos 30 que precisarão considerar normas específicas para a garantia de segurança ao público. Existem também normas que regulamentam a segurança dos trabalhadores durante a execução de instalações elétricas: • NR 10 – Segurança em instalações e serviços de eletricidade. • NR 23 – Proteção contra incêndios. • NR 26 – Sinalização de segurança. Além das normas básicas criadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), todo projeto elétrico precisará também obedecer a normativas técnicas locais, ditadas pela concessionária de energia elétrica que atende a região. Para saber quais normas técnicas seguir, consulte o website da concessionária de energia elétrica que atende a sua residência. 3. Generalidades de um projeto elétrico Um projeto elétrico é a transcrição através de simbologias específicas de todos os elementos necessários para a correta execução da instalação elétrica de uma residência. Todo projeto contém, por exemplo, a distribuição de pontos de energia e iluminação, o trajeto dos condutores, as características de todos os condutores (caminho, bitola, eletrodutos etc.), os dispositivos de proteção e qualquer outro elemento relacionado à infraestrutura de instalação elétrica. Existem normas (nacionais e internacionais) que ditam a simbologia a ser utilizada em um projeto elétrico. Porém, desde que haja uma legenda de símbolos, o projetista pode utilizar a simbologia que mais lhe 31 interessa. Apresentaremos aqui os símbolos mais utilizados e algumas variações de cada um deles. Um projeto elétrico contém, entre outras, as principais partes: • Memorial: documento com descrições e justificativas do projeto. • Plantas, esquemas, detalhes e vistas: parte do projeto em que constam todos os elementos e guias precisos para a correta execução das instalações elétricas. • Especificações: documento com todas as descrições técnicas dos produtos e materiais que podem ser utilizados na instalação do local. • Orçamento: documento com levantamento de quantidade, preço de matéria-prima e estimativa de mão de obra para a implementação da estrutura projetada. O projeto elétrico deve conter todos os elementos a serem implantados na instalação elétrica, como condutores, interruptores, iluminação, quadro de distribuição, elementos de proteção, eletrodutos etc. Para a representação de todos esses elementos com a simbologia adequada, normalmente fazemos uso de duas formas de apresentação: planta baixa e diagrama unifilar. A Figura 1 traz a planta baixa de uma residência, sendo possível verificar que tal representação contém uma enorme quantidade de informação, desde a localização de pontos de tomadas até o dimensionamento de condutores. 32 Figura 1 – Planta baixa de uma residência Fonte: Creder (2021, p. 56). Observando a Figura 1, sem interpretar o que cada símbolo representa, podemos verificar que todas as informações pertinentes para a execução da instalação estão presentes, como bitola de condutores, potência de cada ponto de tomada, potência de iluminação e quantidade de interruptores e de tomadas. Outra representação importante é o digrama unifilar, muito utilizado para descrever a distribuição de disjuntores em painéis de distribuição. Ele apresenta basicamente a quantidade de condutores de fase, neutro e de proteção, os disjuntores (tanto geral como de cada circuito) e os dispositivos de proteção auxiliar, como DPS ou DR. A Figura 2 traz um exemplo de diagrama unifilar. 33 Figura 2 – Diagrama unifilar Fonte: Creder (2021, p. 56). Todo projeto, seja ele elétrico, civil, arquitetônico etc., necessita de uma representação através de escala, que representa a proporção entre a medida real e a do desenho. A legenda do projeto deve conter a descrição do valor da escala, por exemplo: ESCALA 1:2 (lê-se escala um por dois). Existem três tipos de escalas: A Figura 3 contém exemplos dos três tipos de escalas. 1. Escala natural (1:1): o objeto real é do mesmo tamanho do desenho. 2. Escala de redução (1:X, com X>1): o desenho é menor do que o real tamanho do objeto. 3. Escala de ampliação (X:1, com X>1): o desenho é maior do que o real tamanho do objeto. 34 Figura 3 – Escalas de redução, natural e ampliação Fonte: Cruz (2014, p. 100). 4. Simbologia em projetos elétricos Para cada item a ser utilizado em um projeto elétrico, existe um símbolo equivalente. Existe uma norma que, embora não mais vigente, ainda é bastante utilizada em projetos elétricos, a NBR 5444 (ABNT, 1989). Porém, além daqueles símbolos normatizados, existem inúmeros símbolos de comum conhecimento no ramo de projetos elétricos. A seguir, trazemos alguns dos símbolos mais utilizados. Quadro 1 – Símbolos relacionados à iluminação Descrição Símbolo comum NBR 5444 Ponto de luz no teto Ponto de luz na parede Luz fluorescente no teto Luz fluorescente na pa- rede Sinalização de tráfego (entradas, rampas etc.) 35 Poste externo com duas luminárias Minuteria Luz de emergência na parede Fonte: adaptado de Creder (2021, p. 57). Outros símbolos muito importantes são aqueles relacionados aos interruptores utilizados em instalações elétricas. O Quadro2 apresenta um resumo com alguns desses símbolos. Quadro 2 – Símbolos relacionados aos interruptores Descrição Símbolo comum NBR 5444 Interruptor de uma seção S Interruptor de duas se- ções S2 Interruptor de três se- ções S3 Interruptor paralelo ou three-way Sw Interruptor intermediário ou four-way S4w Disjuntor a seco Fonte: adaptado de Creder (2021, p. 58). Outros símbolos importantes são aqueles utilizados para representar os diferentes tipos de tomadas em residências. O Quadro 3 apresenta um resumo com os principais tipos de tomadas. Quadro 3 – Símbolos relacionados aos pontos de tomada Descrição Símbolo comum NBR 5444 Tomada baixa na parede (300 mm do piso) 36 Tomada média na parede (1300 mm do piso) Tomada alta (2000 mm do piso) Tomada no piso Fonte: adaptado de Creder (2021, p. 57). Os diferentes quadros de energia, tanto os gerais como os parciais, também são muito importantes em qualquer instalação elétrica residencial. O Quadro 4 contém os principais tipos de quadros de energia utilizados em uma residência. Quadro 4 – Símbolos relacionados aos quadros de energia Descrição Símbolo comum NBR 5444 Quadro parcial aparente (luz e força) Quadro parcial embutido (luz e força) Quadro geral aparente (luz e força) Quadro geral embutido (luz e força) Fonte: adaptado de Creder (2021, p. 57). Além de todos os elementos, é preciso também representar graficamente os condutores e eletrodutos a serem utilizados na residência. Para isso, observe o resumo apresentado no Quadro 5. Quadro 5 – Símbolos relacionados aos eletrodutos e condutores Descrição Símbolo comum NBR 5444 Eletroduto embutido no teto ou parede 37 Eletroduto embutido no piso Condutor de fase no inte- rior de eletroduto Condutor de neutro no interior de eletroduto Condutor de retorno no interior de eletroduto Condutor de terra no in- terior de eletroduto Fonte: adaptado de ABNT (1989, p. 2). A representação é um ponto essencial em um projeto elétrico residencial, e, para fazer isso de forma correta, todas as ferramentas apresentadas precisam ser exploradas. As normas precisam ser muito bem conhecidas, além de se ter familiaridade com plantas e esquemas elétricos. Para a elaboração de plantas, todos os símbolos, tanto os comuns quanto os normatizados, precisam ser conhecidos e corretamente aplicados. Este Tema apresentou uma visão geral sobre a análise de plantas e esquemas elétricos, as normas aplicadas e pertinentes, a manipulação com escalas e finalmente uma coletânea com os principais símbolos utilizados em instalações elétricas residenciais. Porém, é importante ressaltar que existe uma infinidade de elementos a serem representados, e cada caso exige mais estudo e atualização sobre os símbolos atuais. Referências ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5410: Instalações Elétricas de Baixa Tensão. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. 209 p. ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5419: Proteção contra descargas atmosféricas. Rio de Janeiro: ABNT, 2015. ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5444: Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais. Rio de Janeiro: ABNT, 1989. 9 p. 38 ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 13570: Instalações Elétricas em Locais de Afluência de Público – Requisitos Específicos. Rio de Janeiro: ABNT, 2021. 12 p. CREDER, H. Instalações Elétricas. 16. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2021. CRUZ, E. C. A.; ANICETO, L. A. Instalações Elétricas: fundamentos, prática e projetos em instalações residenciais e comerciais. 3. ed. São Paulo: Érica, 2019. CRUZ, M. D. Desenho técnico. São Paulo: Érica, 2014. LIMA FILHO, D. Projetos de instalações elétricas prediais. 12. ed. São Paulo: Saraiva, 2011. 39 Luminotecnia Autoria: Lucas dos Santos Araujo Claudino Leitura crítica: Lílian Venturi Pinheiro Objetivos • Apresentar as características da luminotecnia em projetos elétricos. • Compreender a aplicação das normativas de projetos elétricos em aplicações luminotécnicas. • Compreender os conceitos em luminotecnia e a eficiência em projetos luminotécnicos. 40 1. Luminotecnia em projetos elétricos A iluminação está presente em atividades rotineiras do nosso cotidiano e abrange, por exemplo, situações relacionadas às condições luminosas no ambiente de trabalho ou mesmo em uma iluminação mais indireta e confortável em nossa residência. Nesse sentido, destaca-se a importância de uma iluminação apropriada à atividade desempenhada no local, podendo ser de origem natural ou artificial, a depender das características do projeto (NISKIER; MACINTYRE, 2019). Em se tratando de projetos elétricos, a iluminação possui uma considerável relevância, pois um dimensionamento incorreto pode gerar problemas ao consumidor final. No geral, a iluminação deve ser distribuída de modo uniforme, buscando a mitigação de ofuscamentos, sombras ou reflexos. Para isso, leva-se em consideração um conjunto de normas técnicas estabelecidas nas normativas de iluminância de interiores (NBR5413) e de iluminação em ambientes de trabalho (ISO/CIE 8995-1). Assim, é necessário compreender os conceitos relacionados à luminotecnia (CREDER, 2021). 1.1 Conceitos em luminotecnia A luminotecnia está relacionada com o estudo sobre a aplicação de iluminação artificial em ambientes de modo eficiente, proporcionando as características luminotécnicas desejadas a partir da escolha assertiva do conjunto de lâmpadas e do seu layout no projeto. Para que seja possível um estudo em luminotecnia, primeiramente deve-se compreender o conceito de luz. Do ponto de vista físico, a luz é uma radiação eletromagnética constituída de vários comprimentos de onda. O olho humano é sensível a alguns comprimentos de onda, que promovem uma sensação visual (CRUZ; ANICETO, 2019). 41 Nesse sentido, a sensação de penumbra durante a noite ocorre devido a radiações de menor comprimento de onda, assim como a sensação de elevada luminosidade ocorre de modo contrário, respeitando a curva de sensibilidade do olho humano. Esse fato também justifica a nossa percepção das cores: imagine que você está visualizando uma maçã: a partir da incidência de luz branca, o objeto (no caso a maçã) absorve a luz em vários comprimentos de onda e reflete apenas o espectro do vermelho, que resulta na cor vermelha da aparência dessa maçã (CRUZ; ANICETO, 2019). Logo, esse fenômeno também acontece na incidência de luz artificial, como nas lâmpadas fluorescentes que reproduzem tonalidades brancas e azuis, e remete a uma luz mais fria. Assim, algumas grandezas e conceitos são essenciais para a compreensão da luminotecnia (NERY, 2019): • Fluxo luminoso: é a quantidade total de luz emitida por uma fonte luminosa, em operação nominal, e medida em lúmens (lm). • Intensidade luminosa: uma fonte luminosa emite luz para várias direções na forma de uma esfera, assim torna-se difícil mensurar o fluxo luminoso em todas as direções. Então, a intensidade luminosa, medida em candela (cd), representa o fluxo luminoso irradiado em uma direção, considerando um ponto como base, conforme ilustra-se na Figura 1(a). • Iluminância: é quantidade de fluxo luminoso, medida em lux, considerando sua incidência pela superfície, ou seja, matematicamente tem-se a razão entre o fluxo luminoso e a área de uma superfície. Assim, a iluminância não é uniforme dentro de determinado ambiente. Por esse motivo, as normativas estabelecem valores da iluminância média (Em) de acordo com a atividade exercida em cada ambiente. 42 A Figura 1(b) ilustra o instrumento luxímetro, empregado para mensurar a iluminância de um ambiente. Entre todas as grandezas anteriormente mencionadas, nenhuma delas é visível, sendo necessário que reflitam sobre alguma superfície (NISKIER; MACINTYRE, 2019). Então, tem-se outra grandeza: • Luminância: é a intensidade luminosa que reflete em determinada superfície, medida em (cd/m2). A Figura 1(c) ilustra o referido fenômeno, e, para determinara luminância, deve-se considerar o ângulo entre o ponto observado e a superfície. A essa grandeza, justifica-se a sensação da claridade em um ambiente de acordo com as características das superfícies do piso, das paredes e do teto. Figura 1 – Grandezas luminotécnicas. (a) (b) (c) Fonte: OSRAM ([s.d.], p. 3-4). Para a elaboração de projetos luminotécnicos, devemos considerar vários aspectos. Primeiramente, uma análise sobre a iluminância média 43 deve ser realizada considerando as normativas vigentes. Em seguida, o conjunto de lâmpadas e luminárias deve ser escolhido considerando os aspectos de eficiência segundo alguns critérios de fator de desempenho (CREDER, 2021). 1.2 Eficiência em projetos luminotécnicos Em um projeto luminotécnico, a qualidade da iluminação depende de critérios. O primeiro critério considera um nível adequado de iluminância média. Assim, após consultar a NBR5413 (ABNT, 2013), que define os valores de iluminância média de acordo com o ambiente de trabalho, deve-se considerar que o fluxo luminoso é reduzido com o passar do tempo, devido ao desgaste da luminária e do acúmulo de sujeira. Desse modo, é necessário estimar um fator de depreciação, para que o nível de iluminância permaneça dentro dos limites estabelecidos pela normativa (NERY, 2019). A Figura 2 ilustra a estratégia de compensação para estabelecer uma margem de depreciação. Em ambientes com baixa tendência a acúmulo de poeira, como em escritórios, hospitais e escolas, o fator de depreciação é estabelecido em 20%. Logo, tem-se um fator de utilização (Fu) de 80%, ou 0,8. Para o cálculo da margem de segurança, considera- se a relação 1/Fu, que resulta em 125% (CREDER, 2021). 44 Figura 2 – Compensação da depreciação da iluminância. 80 100 125 150 Margem de depreciação do fluxo luminoso e acúmulo de sujeira Tempo Ilu m in ân ci a (% ) Fonte: adaptada de OSRAM ([s.d.], p. 10). Ainda de acordo com a Figura 2, para ambientes com uma maior tendência a acúmulo de poeira, como galpões e garagens, o fator de depreciação é de 0,33. Assim, temos um fator de utilização de 0,67 e uma projeção de iluminância de aproximadamente 150% (CREDER, 2021). Um segundo critério define a limitação de ofuscamento, que pode ocorrer de modo direto ou indireto, conforme ilustrado na Figura 3. Para o primeiro caso, a luz incide diretamente no campo visual, enquanto, para o segundo caso, ocorre a reflexão no plano de trabalho. Nesse sentido, a luminância não pode exceder 200 cd/m² e o ângulo indicado (NISKIER; MACINTYRE, 2019). 45 Vale ressaltar que diferenças de luminância podem ser percebidas de acordo com a variação dos planos e das superfícies. Essa variação pode gerar uma fadiga visual se houver variações de tonalidades. Nesse sentido, recomenda-se uma proporção de luminância em uma razão 1:2:3, entre piso, parede e teto (CREDER, 2021). Figura 3 – Limitações de ofuscamento. Fonte: adaptada de OSRAM ([s.d.], p.10). De modo a promover a eficiência em projetos luminotécnicos, alguns pontos devem ser observados (NISKIER; MACINTYRE, 2019): • Efeitos de sombra: o direcionamento do foco de uma luminária pode provocar um excesso de sombras. Em contrapartida, a ausência total de sombra indica um ambiente com uma iluminação distribuída igualitariamente, o que pode contribuir com problemas na identificação da textura dos objetos e consequentemente causar um desconforto visual. • Reprodução de cores: a cor de um objeto está relacionada com o comprimento de onda do espectro de luz incidente. Assim, os 46 índices de reprodução de luz são regulamentados por normas técnicas, de acordo com a iluminância média definida no projeto. • Temperatura da cor: um dos critérios que definem um conforto visual relaciona-se com a tonalidade e a temperatura da cor. Assim, para obter maiores iluminâncias, são necessárias lâmpadas com uma maior temperatura, conhecidas como lâmpadas quentes. A inserção dessas lâmpadas pode contribuir com um maior conforto visual e uma sensação de aconchego em um ambiente. • Calor: deve-se atentar para que a iluminação não sobrecarregue o sistema de climatização, e, para isso, é importante utilizar lâmpadas eficientes, que possuam uma baixa irradiação de calor. • Acústica: deve-se atentar para que o sistema de iluminação não cause problemas acústicos, geralmente devido à inserção de reatores e transformadores eletromagnéticos. Ainda, para que o projeto luminotécnico seja completo e eficiente, uma análise de custos deve ser realizada, analisando três aspectos: custos de investimento, de operação e de rentabilidade (CREDER, 2021). O custo de investimento constitui os valores de aquisição de equipamentos e mão de obra, como ilustrado na Figura 4, para um estudo comparativo de um sistema que utiliza luminárias com lâmpadas tubulares fluorescentes e de LED, que propiciem a mesma iluminância. 47 Figura 4 – Análise de custo de investimento. Fonte: elaborada pelo autor. No estudo da Figura 4, considera-se o mesmo modelo de luminária; logo, a diferença no custo de investimento é devido ao conjunto lâmpada fluorescente – reator, comparado com as lâmpadas de LED. Vale salientar a existência de luminárias LED tipo compacto, que possui um maior custo-benefício se comparado ao conjunto estudado. No entanto, para este estudo, optou-se por adotar luminárias com características físicas semelhantes (CREDER, 2021). O segundo aspecto a ser analisado é o custo de operação, que leva em consideração o custo de reposição das lâmpadas e do consumo energético, ilustrado na Figura 5. De modo geral, as lâmpadas fluorescentes possuem uma vida útil de aproximadamente 15.000 horas, enquanto as lâmpadas LED têm uma vida útil estimada de 50.000 horas. Assim, há uma redução de 30% na reposição dessas lâmpadas. Adicionalmente, para se obter o mesmo efeito de luminância, a lâmpada 48 fluorescente consome 50% a mais de energia elétrica que uma lâmpada LED (NISKIER; MACINTYRE, 2019). Figura 5 – Análise do custo operacional. Fonte: elaborada pelo autor. O terceiro aspecto a ser analisado é o cálculo de rentabilidade. Para isso, são considerados o custo de investimento e o operacional. O resultado desse cálculo fornece a amortização dos custos de investimento, e a utilização de lâmpadas mais eficientes promove o retorno de investimento em um curto período (NISKIER; MACINTYRE, 2019). Na Figura 6, são ilustradas de forma sintetizada as etapas para a elaboração de um projeto luminotécnico. Figura 6 – Análise do custo operacional. Fonte: elaborada pelo autor. 49 Após a definição do ambiente que será projetado, uma consulta na normativa NBR5413 estabelece a iluminância média (Em) que deverá ser alcançada no projeto. Para isso, são utilizados métodos de cálculo que visam estimar a quantidade de lâmpadas que atendem a essa iluminância média. Dentro dos métodos de cálculo, o projetista define as características do conjunto de luminária/lâmpada considerando seu fluxo luminoso, bem como os fatores de utilização e de manutenção, para que possa estimar a quantidade de lâmpadas para esse ambiente. Posteriormente, ocorre a distribuição espacial das luminárias e uma análise da eficiência do projeto luminotécnico. Desse modo, salienta-se a importância do entendimento sobre as características luminotécnicas e dos parâmetros que garantem a eficiência de um projeto em luminotecnia. Vale ressaltar que os aspectos de conforto visual são definidos em conjunto pelo projetista e pelo cliente, bem como as características da eficiência da luminária. Em alguns casos, após a entrega do projeto, o cliente opta por outro modelo de luminária, levando em consideração apenas aspectos estéticos. Nesses casos, o projetista deve analisar a necessidade de readequação do projeto. Referências ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR5413: Iluminância de interiores. Rio de Janeiro: ABNT, 2013. CREDER, H. Instalações Elétricas. 16. ed. Rio de Janeiro:LTC, 2021. CRUZ, E. C. A.; ANICETO, L. A. Instalações Elétricas: fundamentos, prática e projetos em instalações residenciais e comerciais. 3. ed. São Paulo: Érica, 2019. NERY, N. Instalações Elétricas: princípios e aplicações. 3. ed. São Paulo: Érica, 2019. NISKIER, J.; MACINTYRE, A. J. Instalações Elétricas. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019. OSRAM. Manual Luminotécnico Prático. [s.d.]. Disponível em: https://hosting.iar. unicamp.br/lab/luz/ld/Livros/ManualOsram.pdf. Acesso em: 7 fev. 2022. 50 BONS ESTUDOS! Sumário Apresentação da disciplina Conceitos iniciais e requisitos de um projeto elétrico Objetivos 1. Introdução 2. Aspectos iniciais de um projeto elétrico residencial 3. Previsão de cargas 4. Demanda de energia Referências Dimensionamento em instalações elétricas Objetivos 1. Introdução 2. Visão geral sobre dimensionamento 3. Dimensionamento de eletrodutos 4. Dimensionamento de condutores elétricos Referências Análise de projetos elétricos residenciais Objetivos 1. Introdução 2. Normativas 3. Generalidades de um projeto elétrico 4. Simbologia em projetos elétricos Referências Luminotecnia Objetivos 1. Luminotecnia em projetos elétricos Referências