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LEITURA E DESENHO DE PROJETOS PREDIAIS AULA 4 Prof. Norimar Ferraro 2 CONVERSA INICIAL Anteriormente, pudemos perceber a importância dos projetos de arquitetura e estrutural, no que se refere à concepção e à organização dos espaços de uma edificação, bem como à sua viabilidade estrutural. Um edifício, porém, só consegue exercer sua finalidade se for constituído de alguns sistemas complementares, que permitem que as pessoas pratiquem suas atividades. Um desses sistemas, ditos complementares, se refere à parte elétrica e dos sistemas correlatos de telefonia, automação e da transmissão de dados pela internet. Nesta aula, vamos abordar a leitura da representação gráfica desses projetos, que variam de complexidade conforme o porte da edificação. Porém, como nos casos dos projetos de arquitetura e estrutural, existe uma representação gráfica normatizada, com base nas normas ABNT, que permite que esses projetos possam ser lidos sem grandes problemas. A grande diferença nos tempos atuais, é que as inovações tecnológicas, principalmente no que se refere à automação e à internet, tornaram as edificações mais complexas. A base de elaboração do projeto elétrico é obviamente o projeto arquitetônico, que por meio da sua organização de espaços, layout e mobiliários determinará os pontos elétricos necessários. Considerando esses pontos, o engenheiro eletricista vai elaborar seu projeto, calculando as cargas, os ramais e os quadros necessários ao funcionamento da parte elétrica. Além disso, se faz necessária a compatibilização do projeto elétrico com os demais projetos, principalmente com o projeto de estruturas. O projeto elétrico exige o caminhamento de tubulações, espaço e fixação de quadros, que vão requerer a previsão de furos em lajes, vigas e paredes, bem como a atenção dos conflitos com o projeto hidráulico-sanitário. Os projetos elétricos e de telefonia são representados por meio de diagramas e plantas baixas, que identificam todos os componentes do sistema e a sua distribuição na edificação. É importante perceber que, apesar do caminhamento das tubulações e da posição dos pontos serem indicadas em plantas, eles não representam necessariamente sua localização exata no edifício. Frequentemente são feitas adaptações durante a obra, e por essa razão, esses projetos não podem servir de referência absoluta de localização na obra construída e não visível, como no caso dos dutos embutidos em paredes e lajes. 3 TOP – A REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS As normas ABNT que norteiam o desenho técnico de projetos prediais elétricos e de telefonia são as mesmas utilizadas para o desenho de estruturas e arquitetônico, tendo como complementação a norma ABNT NBR 5444/1989, que especifica a simbologia dos componentes elétricos. Como a simbologia é extensa, não cabe aqui comentar cada uma delas e convém fazer a leitura dos projetos acompanhados da norma técnica. Cumpre informar que essa norma foi cancelada pela ABNT, mas os profissionais da área ainda continuam adotando os símbolos nela contidos, pois os instaladores têm facilidade de reconhecimento da simbologia para execução das instalações. A norma especifica primeiro uma tabela de conversão de polegadas para milímetros, necessária para o entendimento das dimensões certas tubulações. O restante da norma consiste em tabelas que representam a simbologia dos componentes dos sistemas, dentro das categorias especificadas a seguir. Figura 1 – Dutos e distribuição: representam a simbologia para eletrodutos, calhas e condutores Fonte: ABNT, 1989. Figura 2 – Quadros de distribuição: representam os tipos de quadros e caixas de distribuição Fonte: ABNT, 1989. 4 Figura 3 – Interruptores: representam os pontos de interruptores, botões, chaves, fusíveis e disjuntores da instalação. Fonte: ABNT, 1989. Figura 4 – Luminárias, refletores e lâmpadas: representam os diversos pontos de luz, lâmpadas, refletores etc. Fonte: ABNT, 1989. Figura 5 – Tomadas: representam as tomadas em diversas alturas e localizações (parede e piso), tanto para a parte elétrica como a de telefonia. Fonte: ABNT, 1989. Além das categorias especificadas nas figuras 1 a 5, essa NBR traz: 5 • Motores e transformadores: representam geradores, motores e transformadores do sistema. • Acumuladores: representam baterias ou pilhas. A simbologia pode, entretanto, variar conforme a vontade do projetista elétrico, e convém sempre observar a legenda que acompanha as pranchas de projeto. Os sistemas elétricos são representados graficamente em dois tipos de diagramas: • Unifilar: é a representação simplificada que mostra a organização das instalações elétricas, desde a entrada até os circuitos terminais. Nessa representação, uma linha representa um circuito que contém diversos fios ou condutores e os dispositivos de proteção de cada circuito, como no diagrama abaixo. Figura 6 – Diagrama de representação unifilar Crédito: Luiz Gustavo Trevisan. • Multifilar: é a representação que mostra todos os fios ou condutores que passam por uma tubulação, quadro ou instalação, especificando cada um detalhadamente. 6 Figura 7 – Esquema de minuteria Crédito: Luiz Gustavo Trevisan. A Figura 7 representa o esquema de minuteria (temporizador de luzes). O diagrama multifilar mostra a especificação de cada cabo elétrico e suas conexões. • Plantas baixas: para se representar o esquema de distribuição dos circuitos e ramais nas edificações, utiliza-se uma planta baixa como base e indica-se os pontos de luz, interruptores e caminhamento dos cabos elétricos por meio de representações unifilares. Figura 8 – Planta baixa de projeto elétrico 7 Crédito: Luiz Gustavo Trevisan. Fonte: ABNT (1989). A Figura 8 representa parte de uma planta baixa de projeto elétrico, onde se pode identificar as linhas contínuas e tracejadas. Elas representam eletrodutos em paredes e teto (linhas contínuas) e piso (tracejada). Cada eletroduto contém vários cabos ou condutores elétricos, com indicação dos seus diâmetros e simbologia especificada na tabela. Os triângulos e círculos representam tomadas, pontos de luz e interruptores. O círculo maior central representa um ponto de luz no teto (consultar norma). ROLÊ 1 – ENTENDENDO O SISTEMA ELÉTRICO (1) Compreender apenas a simbologia não nos leva necessariamente a entender como o sistema elétrico funciona numa edificação. Para um técnico em condomínios talvez seja mais importante entender a localização e o esquema geral de distribuição da energia do que propriamente a parte técnica de fiação dentro das tubulações, que iria requerer um conhecimento mais aprofundado. De forma geral nas cidades, excetuando as edificações que produzam sua própria energia, as construções recebem energia de uma companhia de distribuição de energia elétrica. Elas fazem a distribuição nas cidades de forma área (pelos postes) e subterrânea. Para que as edificações possam se conectar ao sistema, é preciso que o façam por meio de uma ligação chamada padrão de entrada. Ela é normatizada pela companhia e comumente feita por um poste colocado no interior do terreno, próximo à calçada (alinhamento predial), como no exemplo a seguir. 8 Figura 9 – Esquema de entrada de energia em um edifício, por meio de uma caixa padrão e poste Crédito: Luiz Gustavo Trevisan. No esquema da Figura 9 identificamos a entrada dos cabos elétricos vindo da rua na parte superior, com isoladores, e abaixo uma caixa de proteção geral, onde fica o disjuntor geral da edificação e o medidor de consumo. No caso de habitações multifamiliares (como em condomínios e edifícios), o medidor de consumo pode ser por unidade residencial e ser localizado próximo às unidades residenciais.A partir dessa ligação com a rede de distribuição e a concessionária, o cabeamento percorre um caminho até o edifício, geralmente de forma subterrânea, até um quadro chamado “centro de medição”, onde se encontram disjuntores e os relógios de medição para os diversos consumidores do edifício. 9 Figura 10 – Distribuição do cabeamento elétrico Crédito: Luiz Gustavo Trevisan. Na Figura 10, a prumada acima representa a distribuição do cabeamento elétrico desde a entrada junto à rua (à direita da imagem), indo até o quadro de distribuição geral (centro de medição) e os ramais para os diversos consumidores nos andares. Note-se que em cada pavimento existem outros quadros menores de distribuição, os quais contêm os disjuntores que atendem as instalações elétricas individuais. Em residências, o quadro de distribuição geral não é muito grande, porém em edifícios de múltiplas unidades ele ocupa um tamanho razoável, pois pode conter também os medidores de consumo de energia separados por unidade. Figura 11 – Vistas externa e interna do quadro de medição Crédito: Luiz Gustavo Trevisan. 10 Na Figura 11, podemos ver as vistas externa e interna do quadro de medição, que contém disjuntores e os medidores de consumo, que ficam visíveis quando o quadro é fechado, através de visores, contendo plaquetas de identificação das unidades residenciais. ROLÊ 2 – ENTENDENDO O SISTEMA ELÉTRICO (2) Vamos entender um pouco mais do sistema geral por meio de um exemplo. Imagine-se um edifício com 2 lojas, 6 apartamentos e um lava-car. Cada um desses espaços requer uma demanda diferenciada de energia. O projetista vai calcular as cargas separadamente e dimensionar a demanda necessária individual. A tabela a seguir exemplifica o cálculo, como consta nos projetos prediais. Perceba-se que para os apartamentos são necessárias duas fases (sistema bifásico) e para o lava-car, devido ao maquinário, são necessárias três fases (sistema trifásico). Tabela 1 – Demanda individual das unidades residenciais e comerciais de um edifício Crédito: Luiz Gustavo Trevisan. A tabela 1 demonstra a demanda individual das unidades residenciais e comerciais de um edifício. Considerando a necessidade individual de energia estimada, calcula-se se ela precisa ser bifásica ou trifásica. Cada unidade vai contar com um sistema de proteção individual (disjuntores), dimensionados conforme a carga do circuito. 11 O diagrama da Figura 12 representa a entrada da energia da rua, vindo da concessionária de energia, chegando ao quadro de medição geral e sendo distribuído para cada unidade. Em edifícios residenciais ou com unidades diferentes, o quadro de medição pode ser distribuído por unidade nos pavimentos, respeitando as normas da concessionária local. Cada unidade vai contar com um quadro de distribuição individual, com disjuntores de proteção próprios para cada ramal. Esse quadro é localizado normalmente em áreas secundárias da unidade residencial ou comercial, como, por exemplo, na cozinha ou lavanderia. A partir dessa entrada, os ramais são distribuídos pela unidade, podendo existir outros quadros secundários conforme a necessidade. Figura 12 – Diagrama unifilar representando a entrada de energia da concessionária Crédito: Luiz Gustavo Trevisan. Na Figura 12, há um diagrama unifilar representando a entrada de energia da concessionária e indo ao quadro de medição geral. O ramal alimentador a partir da concessionária é dimensionado de acordo com a demanda do edifício, neste caso, tem a especificação 3#95(70)mm2, indicando três fases com cabo de seção #95m2 e um neutro de seção #70mm2. No centro de medição temos os disjuntores para cada circuito e as especificações das cargas instaladas e demandadas. 12 Já na Figura 13 demonstramos o esquema elétrico em planta baixa de um pavimento do edifício, mostrando duas unidades residenciais e o hall de circulação e escada. Figura 13 – Esquema elétrico em planta baixa de um pavimento do edifício Crédito: Luiz Gustavo Trevisan. Nessa figura, podemos ver o projeto elétrico de duas unidades residenciais. Em amarelo, estão indicados os quadros de disjuntores, de onde derivam os ramais para os diversos pontos dos apartamentos. As tubulações caminham pelas lajes até os pontos de luz (círculos grandes) e deles para os interruptores e tomadas (círculos menores e triângulos nas paredes). Note que cada ramal tem a indicação dos cabos elétricos que por eles passam. 13 TRILHA 1 – PROJETOS DE TELEFONIA, INTERNET E AUTOMAÇÃO PREDIAL Além dos circuitos elétricos, temos também outros sistemas que fazem parte da edificação. Com a difusão da internet e outras tecnologias de informação e comunicação, fez-se necessária a instalação de tubulações nas edificações, exclusivas para a passagem de fiações dessas tecnologias. As tubulações de telefonia já existem nas edificações de longa data, e são utilizadas atualmente também para a passagem de cabos de internet e rede de computadores. Na representação gráfica, os projetos de tecnologias de telefone, TV e internet têm a simbologia normatizada pela ABNT NBR 5444/1989, podendo ter variações, visto que boa parte dessas tecnologias são posteriores à data da norma. Nos edifícios residenciais e comerciais, essas tubulações podem percorrer dutos verticais nos edifícios denominados “shafts”, pois, dependendo do uso, requerem dimensões necessárias maiores. Isso facilita sua instalação e manutenção. Figura 14 – Projeto de tubulações para telefonia, TV e internet Crédito: Luiz Gustavo Trevisan. 14 Podemos ver na Figura 14 que as convenções são similares às dos projetos elétricos, porém com simbologia específica (ver norma NBR 5444/1989). Os projetos elétricos também contemplam tubulações para automação predial. Portarias eletrônicas, interfones, sensores e câmeras de monitoramento, necessitam de tubulações separadas da parte elétrica e devem ser previstas nos projetos, pois não podem percorrer os mesmos dutos que os sistemas elétricos e sua implantação, e fazer isso após a construção não é simples. Em projetos elétricos prediais também encontramos informações e diagramas da instalação de para-raios e aterramento, sistemas de proteção obrigatórios para edificações de maior porte. O aterramento visa diminuir a variação da tensão de uma rede elétrica e protege contra possíveis choques. Figura 15 – Detalhes de para-raios e aterramento da edificação Crédito: Luiz Gustavo Trevisan. TRILHA 2 – PROJETO DE LUMINOTÉCNICA E CLIMATIZAÇÃO Embora esse tipo de projeto, via de regra, não seja elaborado pelo projetista da parte elétrica, vamos comentar aqui nesta aula porque vai exigir uma demanda de carga no projeto elétrico. O projeto de luminotécnica é geralmente realizado por especialistas na área, em boa parte arquitetos e designers de interiores. Ele é realizado de forma mais aprimorada, por meio de cálculos de iluminação de ambientes, determinando-se os pontos de luz necessários para um conforto visual eficiente, além das questões estéticas envolvidas nos projetos de interiores. O projeto 15 especifica o tipo de luminárias, lâmpadas, suas cores e potências, a fim de se obter o efeito desejado de iluminação. É um projeto que também visa garantir uma economia no consumo de energia, com a utilização de luminárias mais eficientes para cada tipo de ambiente. A norma ABNT NBR 8995/2013 estabelece recomendações para melhor eficiência e luminosidade. Figura 16 – O projeto luminotécnico garante uma eficiência energética na edificação, além de proporcionar um ambiente esteticamente mais agradável. Crédito: Marko Plasen/Sutterstock. Por sua vez, o projeto de climatização refere-se à previsão de equipamentos para um melhor conforto térmico dos ambientes, tanto para o inverno como para o verão. Osequipamentos mais conhecidos são os de ar- condicionado, que podem variar desde os pequenos aparelhos de paredes, os modelos “split” (no qual existe uma unidade interna evaporadora e outra externa condensadora), até torres de arrefecimento para grandes edifícios. Os projetos de climatização são comumente projetados e desenhados por empresas especializadas, que também executam sua instalação, e assim não se tem acesso a tais projetos. Em ambos os casos, de projeto luminotécnico e de climatização, entretanto, os pontos de localização de luminárias e equipamentos são determinados no projeto de arquitetura, para que possam ser compatibilizados com o restante da edificação e sistemas prediais. Tais projetos, embora sejam realizados previamente à obra, sofrem frequentemente alteração de suas tubulações e com isso o projeto não traz garantia de localização destas. Para que haja um registro mais confiável do que foi executado, após a obra ser concluída deve ser feito um desenho da edificação denominado “as-built”. Nos 16 projetos de arquitetura, a representação desses sistemas é feita de acordo com as demais convenções e simbologia, muitas vezes limitando-se aos pontos nos forros e teto, como na figura 17. Figura 17 – Planta de forro e corte Fonte: Tamashiro, 2011. A figura mostra uma planta de forro e corte, com as indicações dos pontos de iluminação e ar-condicionado, para a execução da obra. Durante a execução do forro, os pontos são localizados de acordo com o projeto de interiores. 17 ELO Encerramos esta aula com uma visão geral de projetos dos sistemas elétricos prediais. Obviamente, para quem não tenha contato com arquitetura e construção, a compreensão desses projetos dependerá de um conhecimento mais técnico e específico, que não caberia em uma aula. Porém, o entendimento da simbologia e das convenções de desenhos permite a leitura simplificada dos projetos. Para um técnico em condomínio, é importante a noção dos equipamentos, sua localização e sua função dentro da edificação. Nos próximos conteúdos, abordaremos o sistema hidráulico-sanitário, que, da mesma maneira, tem grande importância na vida da edificação. 18 REFERÊNCIAS ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5444: Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais. Rio de Janeiro, 1989. ______. NBR 8995: Iluminação de ambientes de trabalho. Rio de Janeiro, 2013. TAMASHIRO, H. A. Desenho técnico arquitetônico: constatação do atual ensino nas escolas brasileiras de arquitetura e urbanismo. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2003. ______. Entendimento técnico construtivo e desenho arquitetônico: uma possibilidade de inovação didática. Tese (Doutorado em Arquitetura e Urbanismo) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2010.