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PROJETO COMPLEXO DE SANTA BÁRBARA1 Julia, Pedro Marcelo, Rafael, Wictor2 Ingrid Tavares; David Debella; Joel Diniz, Fernando Beckman, Deivit Nascimento3 RESUMO É sabido que para a execução de um bom projeto, diversos fatores devem ser levados em consideração, dentre eles o estudo do solo, o método mais viável de construção para o local em questão, bem como o transporte e a alocação dos materiais. Conforme foi averiguado o perfil do solo disponível in loco, optou-se por utilizar a técnica construtiva de fundação de radier, fazendo uma avaliação da resistência da mesma. E por fim foi apresentado um meio de energia renovável para alimentar o circuito dimensionado. Palavras-chaves: Técnicas - Construtivas. Tipo de solo. Energia Sustentável. 1. INTRODUÇÃO A 152 km de São luís, capital do estado do Maranhão, está localizada Turiaçu. Com uma estimativa de 34.949 habitantes (IBGE, 2016), o município tem como base econômica, agricultura, comércio e pesca, sendo a pesca a principal fonte de renda. Na zona norte de toda a região de Turiaçu, existem diversas praias povoadas e que são de interesse turístico, por serem praias mais isoladas e íntimas, por assim dizer. Na área esquerda da zona norte, fica a Baía do Mutuoca e, do lado direito, a Baía do Turiaçu, com praias como Praia do Mutuoca, Praia das Cunhãs, Praia do Sababa, Ilha do Atim, Ilha da Areia Branca, Ilha de Santa Bárbara. Esta última, objeto de estudo de caso, tem sua localização estimada na região central, no lado direito, a aproximadamente 4 horas de barco, partindo de Turiaçu. Com cerca de 1.000 habitantes, a ilha de Santa Bárbara vem sendo assistida pelo MEAP – Missão Evangélica de Assistência aos Pescadores, agência missionária que foi fundada em 1986, por Márcio Garcia e Damares, sua esposa. Essa agência missionária surgiu com a proposta de levar o evangelho e ajuda social a comunidades 1 Projeto Interdisciplinar da Unidade de Ensino Superior Dom Bosco- UNDB. 2 Alunos do 7º Período, do Curso de Engenharia Civil, da UNDB. 3 Professores orientadores. de pescadores ribeirinhos ao longo da costa brasileira e também em rios, que ficam isoladas, ilhadas, com acesso restrito a transporte hidroviário e onde há muita carência, em todas as esferas, até mesmo pela falta de facilidade de acesso. Os missionários do MEAP já atuam na ilha, fazendo viagens missionárias, com pessoas capacitadas para fornecer atendimentos ambulatoriais básicos e palestras e, também, seminaristas para pregar o evangelho. O próximo passo do MEAP em Santa Barbara é a execução de um projeto arquitetônico de um centro comunitário de apoio as famílias que moram nas proximidades da ilha de Santa Barbara. O complexo conta com salas de aula, consultórios - tanto odontológico, quanto médico -, biblioteca multiuso, escritório, ginásio com arquibancadas e depósitos, horta, parquinho, banheiros e uma casa missionária. Casa esta, com varanda, sala, cozinha, área de serviço, 2 quartos e uma suíte, alojamentos - feminino e masculino -, com seus respectivos vestiários. Um projeto como esse é de grande valia social, visto que será capaz de atender a população da ilha, onde não há atenção básica pública, direito de todo ser humano. Ao oferecer educação e esportes, o MEAP planta, em todos, uma esperança de um futuro melhor, onde todos terão a chance de aprender a ler, escrever, desenvolver pensamentos, sonhar. Coisas antes nunca cogitadas por causa de toda restrição local e social. 2. SUSTENTABILIDADE Giordano (2005) afirma que, de acordo com a ONU, a sustentabilidade engloba os seguintes pontos: conservação do solo, água e recursos genéticos animais e vegetais, sendo apropriado de forma técnica, econômica e social. A noção de sustentabilidade incorpora uma clara dimensão social e implica atender também as necessidades dos mais pobres de hoje, outra dimensão ambiental abrangente, uma vez que busca garantir que as satisfações das necessidades de hoje não podem comprometer o meio ambiente e criar dificuldades para as gerações futuras. Nesse sentido, a ideia de desenvolvimento sustentável carrega um forte conteúdo ambiental e um apelo claro à preservação e à recuperação dos ecossistemas e dos recursos naturais (BUAINAIN, 2006, p. 47). Com isso, pode-se perceber então que o alcance do termo sustentabilidade vai muito mais adiante do que apenas não destruir o ambiente, associar as questões de qualidade de vida, rivalidade entre as empresas, tecnologias limpas, responsabilidade social, utilização dos recursos de forma racional, entre outros. Algumas ações sustentáveis: Exploração de recursos vegetais de florestas de forma controlada; Preservação de área verde; Produção e consumo de produtos orgânicos; Utilização de energia sustentável (eólica, solar); Criação de empresas voltadas a reciclagem de materiais sólidos, diminuindo lixo e gerando renda a comunidade; Atitudes voltadas para o consumo controlado de água. 2.1.FONTES DE ENERGIA SUSTENTÁVEL Pode-se dizer que a energia renovável é oriunda de processos naturais que podem ser reabastecidos e incluem energia solar, eólica, biomassa, geotérmica, hidrelétrica, energia maremotriz e biocombustíveis (SCHOLTEN e BOSMAN, 2013, p. 12; IEA, 2004, p. 12). Tais fontes são reabastecidas por processos naturais a um ritmo igual ou superior à sua utilização (GREENPEACE, 2013). 2.1.1. ENERGIA SOLAR É energia obtida a partir do sol, usada para gerar eletricidade ou aquecer a água. Amplamente, energia solar pode ser convertida em três tipos: solar térmica, solar concentrada e solar fotovoltaica (BJORK et al., 2011, p. 13). Energia solar térmica diz respeito à energia solar convertida em calor. É, na maioria das vezes, destinada para uso doméstico para aquecer um ambiente, a água ou piscina. Energia solar concentrada é um tipo de energia solar termal usada para produzir eletricidade. Normalmente destinada à produção de energia em larga escala, utiliza lentes ou espelhos para refletir e concentrar luz solar em receptores (painéis fotovoltaicos), que transformarão radiação em eletricidade. 2.1.2. ENERGIA EÓLICA A energia eólica é a energia gerada pelo vento. Utilizada há anos sob a forma de moinhos de vento, pode ser canalizada pelas modernas turbinas eólicas ou pelo tradicional cata-vento. Uma restrição no aproveitamento deste tipo de energia é a questão do espaço físico, uma vez que tanto as turbinas quanto os cata-ventos são instalações mecânicas grandes e ocupam áreas extensas. Todavia, seu impacto ambiental é mínimo, tanto em termos de ruído quanto no ecossistema (CUORE, 2009). 2.1.3. ENERGIA MAREMOTRIZ Esse tipo de geração de energia é feito através de uma estrutura que interage com o movimento do mar, convertendo a energia em eletricidade com sistemas hidráulicos, mecânicos ou pneumáticos. Tal estrutura, ancorada ou fundada diretamente no fundo do mar ou no litoral, transmite a energia por um cabo elétrico, flexível e submerso, levado até a costa por uma tubulação submarina (GREENPEACE, 2013, p. 28). Represas ou barragens em estuários ou baías com marés de pelo menos 5 metros de extensão são capazes de produzir energia maremotriz. Aberturas na barragem permitem que a entrada da maré forme uma bacia. Quando as portas se fecham, a maré volta e a água pode ser canalizada através de turbinas para gerar eletricidade. Outro meio de produção é através de tubos concatenados similares a uma cobra que, quando flexionados, geram ondas de pressão em fluidos em seu interior. A variação da pressão gira turbinas na extremidadedo dispositivo e a eletricidade produzida é transportada para a costa por cabos (GREENPEACE, 2013, p. 28) Estudou-se a viabilidade para implantar essas fontes de energia sustentáveis. O aproveitamento da energia solar através dos painéis fotovoltaicos e da energia eólica por meio do gerador eólico foram considerados inviáveis, visto que seus rendimentos são de no máximo 25 e 20 %, respectivamente, e o custo de aquisição destes equipamentos, muito elevado, assim como sua instalação, manutenção e possíveis reparos, que devem ser feitos in loco. Um outro meio de energia é por meio das ondas das marés, porém esse método requer um grande desnível das marés e também que elas estejam em condições se adéquem as necessidades geomorfológicas, além de acarretar grandes impactos ambientais com sua construção (BARBOSA, 2011) estas alternativas apresentam um péssimo custo benefício e, também, o retorno desses investimentos levaria entre 10 a 15 anos. Desta forma, optou-se pelo uso da energia fornecida diretamente pela Companhia de Energética do Maranhão. Em paralelo, serão utilizadas telhas de fibrocimento intercaladas com telhas translúcidas, permitindo entrada de iluminação solar, evitando o uso da iluminação artificial durante a maior parte do dia. 3. PROJETO COMPLEXO MEAP – ILHA DE SANTA BARBARA 3.1.TRANSPORTE Todo o projeto teve que ser dimensionado por ser extremamente limitado o transporte de materiais, ferramentas e dos próprios colaboradores. Por se tratar de uma ilha, só pode-se ser alcançada através de embarcações, diga-se de passagem, em sua maioria de pequeno porte e poucas de médio. Utilizadas apenas para o uso da pesca. Outro desafio a ser atacado foi o nível da maré, apenas quando a mesma se encontra no seu nível mais alto, podemos viajar até a ilha ou para a cidade de Turiaçu para recarregarmos o barco novamente. Só existem duas marés altas em um dia. Logo no começo da manhã e respectivamente pelo final. Barcos médios carregam no máximo 2 milheiros de tijolos por exemplo, teve-se que separar os materiais por nível de necessidade e peso. Exemplo: Um barco carregando 1 milheiro, 20 sacos de cimento e 40 sacos de areia. De acordo o planejamento, será equilibrado o uso de materiais. A utilização de barcos maiores não é algo recomendado. Com o peso do material, o córrego tem uma determinada altura e largura máxima, não permitindo assim que contratassem barcos de São Luís, maiores, para otimizar do com o transporte. 3.2.SOLO Este é o segundo desafio que o projeto apresentou, de acordo com o SPT (Standard Penetration Test) dado – por questões de chuva, não foram perfurados a quantidade suficiente para um resultado satisfatório - existe uma camada de água já em 2 metros de profundidade, com uma camada de média fina siltosa e mediamente compacta de 7 metros de altura seguida de uma camada de argila siltosa, dura. Com este tipo de solo e com o nível de água, sobraram pouquíssimas opções de tipos de fundação para sustentar o complexo. A partir do ensaio de SPT (Imagem 1 abaixo) realizados do solo, podemos verificar que o mesmo possui uma predominância argilosa com uma porcentagem siltosa. Imagem 1. Ensaio do solo. O comportamento argiloso, possui características opostas as da areia, devido à sua plasticidade e capacidade de aglutinação. Os grãos de argila são lamelas microscópicas, ao contrário dos grãos de areia que são esferoidais. As características da argila estão mais ligadas à esta forma lamelar dos grãos do que o tamanho diminuto. 3.2.1. LENÇOL FREÁTICO As formas de abastecimento do centro comunitário que podem gerar mais saúde para os habitantes, podem ser desenvolvidas pela construção de cisterna de placa de cimento, poço artesiano e poço semi-artesiano. A cisterna tem finalidade de armazenar a água da chuva e da umidade do ar durante a noite, com uma produção de baixo custo, em torno de 1.500 reais, estrutura fácil de ser construída e é mais recomendável que a estrutura de plástico, pois com o calor produzido no Nordeste tem a tendência a derreter, e produz o retorno esperado. O poço artesiano, é feito a perfuração com uma máquina, onde ao perfurar a rocha a água é jorrada para fora, sendo assim não tem a necessidade de uma bomba, é uma construção de preço razoável, custando de a partir de 20 mil, porém com um retorno muito favorável. Já o poço semi-artesiano é uma construção menor, onde é feita a perfuração de 4 polegadas, cerca de 10,5 centímetros até atingir a rocha, pois a máquina não faz a perfuração, e precisa da utilização de uma bomba submersa, para que a água seja jorrada para fora, é uma obra de custo baixo, certa de 5 mil a 7 mil reais, e com um ótimo retorno. 4. FUNDAÇÃO Com toda a patologia de transporte de maquinários e ferramentas e somados com o tipo de solo e sua camada de água. A opção mais recomendada para o projeto será a utilização de fundação radier. Radier é um tipo de fundação rasa que se assemelha a uma placa ou laje que abrange toda a área da construção. Os radiers são lajes de concreto armado em contato direto com o terreno que recebe as cargas oriundas dos pilares e paredes da superestrutura e descarregam sobre uma grande área do solo. (PINI, Renato Faria) Estruturada com concreto armado, é a solução mais viável para situação. A placa de radier vai cobrir todas a as áreas construídas, que de acordo com o projeto deve- se partir dos materiais descritos na tabela 1 abaixo: Tabela 1. Materiais básicos – Radier Usualmente se utiliza na preparação da base do radier uma camada de aproximadamente 7 cm de brita corrida, na qual, não oferece uma grande resistência mecânica, podendo ser substituída sem comprometer a estrutura, por resíduos da construção civil como concreto e alvenaria. Essa substituição, da brita corrida pelo entulho civil, acarretaria diretamente na diminuição do custo do projeto. Segundo Nelson Gerab, as vantagens dessa fundação são: baixo tempo de execução, pouca mão de obra. Estima que 12 trabalhadores conseguem executar cinco RADIER CAMADAS COMP. LARG. AREA H. VOL. P. VOL. R CONCRETO 17,90 8,50 152,15 0,08 12,17 13,00 ENTULHO 17,90 8,50 152,15 0,07 10,65 11,00 CONCRETO 17,90 8,50 152,15 0,08 12,17 13,00 ENTULHO 17,90 8,50 152,15 0,07 10,65 11,00 CONCRETO 29,52 12,61 372,25 0,08 29,78 30,00 ENTULHO 29,52 12,61 372,25 0,07 26,06 27,00 CONCRETO 26,10 39,00 1.017,90 0,08 81,43 82,00 ENTULHO 26,10 39,00 1.017,90 0,07 71,25 72,00 138,00 158,70 121,00 139,15 1.694,45 1.948,61 VOL. ENTULHO + PERDA METROS LINEAR LONA M.L. LONA + PERDA B A D C QUANTITATIVOS P/ RADIER VOLUME CONCRETO VOL. CONCRETO + PERDA VOLUME ENTULHO radiers por dia para casas de 50 m². Um armador, três ajudantes, um eletricista, um encanador e, na concretagem, três pedreiros e três ajudantes, são extremamente indicados para solos com camadas com água em pouca profundidade e solos argilosos. O solo onde haverá radier tem que estar rigorosamente nivelado e bem compactado, a preparação segue com uma camada de brita 1 ou 0 de aproximadamente 7 cm, para fazer um nivelamento mais fino do terreno e afim de não deixar o a armação entrar em contato com o solo. Em cima da camada de brita, coloca-se uma lona para fins de impermeabilização. A instalações hidráulicas, de esgoto e da parte elétrica devem ter suas passagens já definidas, pois logo depois da concretagem, ficara inviável fazer qualquer tipo de passagem. A tabela 2 a seguir abortatemas que são de extrema importância para o andamento da obra, como: Fundação direta, fundação em estaca, reforços de escoramento, recalques, adensamentos e drenabilidade do solo. Tabela 2. Fundações e esforços USO SOLO ARENOSO SOLO S ILTOSO SOLO ARGILOSO FUNDAÇÃO DIRETA É adequado, mas necessita atenção aos recalques devido ao abaixamento do lençol freático. Durante a execução, é difíc il manter a estabilidade das paredes laterais Similar ao solo arenoso, porém é menos sensível ao lençol freático e também é mais fácil de escavar. É usual e recomendável, mas também ocorrem problemas de recalques em função do lençol freático. Dirante a escavação, é fácil de manter a estabilidade das paredes laterais. FUNDAÇÃO EM ESTACA Difíc il de cravar frente ao atrito lateral. Em terrenos molhados, é preciso fazer cravação a ar comprimido. É usual, por ser possível tirar partido tanto do atrito lateral quanto da resistência de ponta para aborver a carga. Usual, mas a estaca geralmente precisa atingir profundidades maiores para aumentar capacidade de carga. ESFORÇOS EM ESCORAMENTO Esforços são maiores, levando à necessidade de escoramento contínuo. Comportamento idêntico ao solo arenoso. Esforços são menores, o escoramento pode ser bem espaçado e não- contínuo. RECALQUES FRENTE ÀS CARGAS Recalques em solo arenoso são imediatos à aplicação das cargas, mas podem ocorrer posteriormente devido à mudança do lençol freático. Intermediário entre areia e argila. Recalques extremamente lentos, pode levar décadas para ocorrer a estabilização. ADENSAMENTO E COMPACTAÇÃO Adensamento ocorre apenas se houver perda de água. A compactação se faz com vibração. Há adensamento se houver perda de água. Compactação é feita com percussão ou com rolos (pé- de- carneiro) Há adensamento se houver perda de água. Compactação é feita com percussão e com rolos. DRENABILIDADE Ocorre facilmente, mas precisa cuidado com a instabilidade das paredes e do fundo das valas. Aceita água passante, mas necessita verificação cuidadosa da coesão e ângulo de atrito. Alta impermeabilidade dificulta a drenagem. 5. QUANTITATIVOS DE MATERIAL Partindo-se do pressuposto do pé direito das paredes igual à 2,60 metros, pôde-se chegar a uma área aproximada de 3.000,00m², na qual, será revestido ou pintado, e uma área de 1.500,00m² equivalente às paredes que serão levantadas de alvenaria. Segue nas tabelas 3 e 4 abaixo: Tabela 3. Levantamento de alvenaria/pintura Tabela 4. Levantamento de pintura AREA COMP. PÉ DIREITO QUANT. TOTAL 15,90 2,60 4,00 165,36 6,20 2,60 6,00 96,72 15,60 2,60 4,00 162,24 6,20 2,60 6,00 96,72 2,81 2,60 6,00 43,84 3,25 2,60 4,00 33,80 6,15 2,60 2,00 31,98 1,30 2,60 2,00 6,76 3,25 2,60 2,00 16,90 2,00 2,60 2,00 10,40 6,06 2,60 8,00 126,05 10,87 2,60 4,00 113,05 15,00 2,60 2,00 78,00 10,46 2,60 4,00 108,78 3,49 2,60 2,00 18,15 5,20 2,60 2,00 27,04 1,00 2,60 2,00 5,20 2,34 2,60 2,00 12,17 8,00 2,60 6,00 124,80 1,20 2,60 8,00 24,96 2,30 2,60 2,00 11,96 9,50 2,60 2,00 49,40 2,50 2,60 2,00 13,00 2,55 2,60 2,00 13,26 1,05 2,60 2,00 5,46 2,85 2,60 2,00 14,82 36,00 2,60 4,00 374,40 22,80 2,60 6,00 355,68 3,46 2,60 12,00 107,95 61,50 1,10 2,00 135,30 27,20 1,10 2,00 59,84 19,40 1,10 2,00 42,68 20,25 1,10 2,00 44,55 2.531,21 0,60 2,10 7,00 8,82 0,80 2,10 25,00 42,00 2,50 2,30 2,00 11,50 62,32 2.468,89 2.962,67 LEVANTAMENTO DE PINTURA ALOJ MASC. / AREA COM. ÁREA GINÁSIO PORTAS SALAS DE AULA BIBLIO / CONS. ALOJ FEM. TOTAL REAL + PERDAS MURETA TOTAL PARCIAL DESCONTO TOTAL REAL AREA COMP. PÉ DIREITO QUANT. TOTAL 15,90 2,60 2,00 82,68 6,20 2,60 3,00 48,36 15,60 2,60 2,00 81,12 6,20 2,60 3,00 48,36 2,81 2,60 3,00 21,92 3,25 2,60 2,00 16,90 6,15 2,60 1,00 15,99 1,30 2,60 1,00 3,38 3,25 2,60 1,00 8,45 2,00 2,60 1,00 5,20 6,06 2,60 4,00 63,02 10,87 2,60 2,00 56,52 15,00 2,60 1,00 39,00 10,46 2,60 2,00 54,39 3,49 2,60 1,00 9,07 5,20 2,60 1,00 13,52 1,00 2,60 1,00 2,60 2,34 2,60 1,00 6,08 8,00 2,60 3,00 62,40 1,20 2,60 4,00 12,48 2,30 2,60 1,00 5,98 9,50 2,60 1,00 24,70 2,50 2,60 1,00 6,50 2,55 2,60 1,00 6,63 1,05 2,60 1,00 2,73 2,85 2,60 1,00 7,41 36,00 2,60 2,00 187,20 22,80 2,60 3,00 177,84 3,46 2,60 6,00 53,98 61,50 1,10 1,00 67,65 27,20 1,10 1,00 29,92 19,40 1,10 1,00 21,34 20,25 1,10 1,00 22,28 1.265,61 0,60 2,10 7,00 8,82 0,80 2,10 25,00 42,002,50 2,30 2,00 11,50 62,32 1.203,29 1.443,94 ÁREA GINÁSIO LEVANTAMENTO DE PAREDE P/ ALVENARIA SALAS DE AULA BIBLIO / CONS. ALOJ FEM. ALOJ MASC. / AREA COM. TOTAL REAL TOTAL REAL + PERDAS MURETA PORTAS TOTAL PARCIAL DESCONTO Sabendo que o local em que será iniciada a obra, tem disponibilidade para o transporte de material de construção de barcos médios e pequenos, com uma capacidade de 2 milheiros e 1 milheiro de tijolos por viagem respectivamente. Assim, podemos chegar aos resultados da tabela 5 abaixo: Tabela 5. Quantitativo de alvenaria Pode-se concluir que a obra necessita de aproximadamente 50 milheiros de tijolos 8/6 furos, que poderão ser entregues de acordo com os recursos disponíveis de transporte, num prazo de 9 dias úteis. Sabendo que com um traço de argamassa de 1 saco de cimento CPII/9 latas de areia média, rende cerca de 250 tijolos, como a obra necessita de 50 milheiros, serão necessários 200 sacos de cimento CP II e 36m³ de areia média para o serviço de alvenaria. O complexo possui cerca de 155m² de calçada com uma espessura de 5 cm, na qual, será usado um traço de 1 saco de cimento CP II/6 latas de areia média/9 latas de brita tipo 0. Assim, para se realizar este serviço deverão ser utilizados cerca de 30 sacos de cimento CP II, 3,6 m³ de areia média e brita tipo 0. Dados resumidos na tabela 6 a seguir: Tabela 6. Materiais utilizados QUANT. ML P/ VIAGEM QUANT. ML P/ VIAGEM TIJOLO C/ 8 FUROS 33 1.500,00 49.500,00 50.000,00 1 2 4 1 6 8,33 9,00 BARCO MÉDIO BARCO PEQUENO QUANT. DE ML P/ DIA QUANT. DE DIAS PARCIAL RENDIMENTO P/ M² M² DE ALVENARIA TOTAL PARCIAL TOTAL REAL TIPO DE ALVENARIA QUANT. DE DIAS REAL SERVIÇO MATERIAL UNIDADE QUANTIDADE TIJOLO ML 50 CIMENTO CP II SC 200 AREIA MÉDIA M3 36 CIMENTO CP II SC 30 AREIA MÉDIA M3 3,6 BRITA TIPO 0 M3 3,6 ALVENARIA CALÇADA 6. CONCLUSÃO Neste trabalho abordamos o projeto do complexo para ilha de Santa Barbara, conta com salas de aulas, bibliotecas multiuso, ambulatórios, alojamentos para visitantes, canteiros para montagem de uma estufa e horta, playground e uma quadra poliesportiva. Procurando os meios de construções mais sustentáveis e despesas para manutenções baixas. Os métodos construtivos tiveram que ser bem estudados, dimensionado para o precário transporte de insumos e ferramentas, com o índice de vazão de maré e com a falta de mão de obra especializada na ilha, tendo que ser provida de outras regiões. Foi falado acerca das necessidades que famílias que se localizam em áreas com difícil acesso, passam diariamente, com o projeto provido pela MEAP, famílias que vivem nestas situações começarão a ter assim, uma expectativa de vida. MEMORIAL DESCRITIVO ELÉTRICO 1. RECOMENDAÇÕES GERAIS O objetivo desta especificação é demonstrar o modo na qual foi feito o levantamento das cargas e a quantificação das mesmas. Bem como o dimensionamento e distribuição dos circuitos. Todos os critérios utilizados para executar este serviço foram feitos com base nas normas da ABNT, mais especificamente a NBR 5410, a NT 31.001 da CEMAR e do guia prático para instalações residenciais e prediais da Schneider Eletric 2016. 2. CRITÉRIOS PARA DETERMINAR A POTÊNCIA INSTALADA Conforme a NBR 5410, deverá ser previsto pelo menos um ponto de luz no teto, comandado por um interruptor de parede; A NBR 5410 diz que a potência de iluminação é determinada por meio da área do cômodo residencial. No qual os que possuem uma área igual ou menor do que 6m², deve-se atribuir um valor mínimo 100 VA. E aqueles com área maior do que 6m², deve-se acrescentar 60 VA para cada aumento de 4m² inteiros. Como a norma não estabelece critérios para iluminação de áreas externas, ficando a decisão por conta do cliente e do projetista, optou-se por não colocar iluminação externa. 2.1.LEVANTAMENTO DA ILUMINAÇÃO Planilha 1. Levantamento da potência de iluminação. A-6 VA 1 4 N° INTEIROS N° INTEIROS x 10 1 47,90 41,90 100,00 10,00 600,00 700,00 2 47,90 41,90 100,00 10,00 600,00 700,00 FEMININO 4,19 -1,81 0,00 0,00 0,00 100,00 MASCULINO 4,19 -1,81 0,00 0,00 0,00 100,00 FEM. GINASIO 19,57 13,57 100,00 3,00 180,00 280,00 MASC. GINASIO 19,57 13,57 100,00 3,00 180,00 280,00 CADEIRANTE 5,92 -0,08 0,00 0,00 0,00 100,00 6,41 0,41 100,00 0,00 0,00 100,00 36,55 30,55 100,00 7,00 420,00 520,00 1 16,25 10,25 100,00 2,00 120,00 220,00 2 13,16 7,16 100,00 1,00 60,00 160,00 CIRCULAÇÃO 3,25 -2,75 0,00 0,00 0,00 100,00 1 1,72 -4,28 0,00 0,00 0,00 100,00 2 1,72 -4,28 0,00 0,00 0,00 100,00 20,89 14,89 100,00 3,00 180,00 280,00 3,30 -2,70 0,00 0,00 0,00 100,00 1 6,13 0,13 100,00 0,00 0,00 100,00 2 11,46 5,46 100,00 1,00 60,00 160,00 3,38 -2,62 0,00 0,00 0,00 100,00 1 8,00 2,00 100,00 0,00 0,00 100,00 2 8,16 2,16 100,00 0,00 0,00 100,00 SUITE 9,77 3,77 100,00 0,00 0,00 100,00 SUITE 2,76 -3,24 0,00 0,00 0,00 100,00 SOCIAL 2,76 -3,24 0,00 0,00 0,00 100,00 2,55 -3,45 0,00 0,00 0,00 100,00 MASCULINO 31,51 25,51 100,00 6,00 360,00 460,00 FEMININO 31,51 25,51 100,00 6,00 360,00 460,00 2,34 -3,66 0,00 0,00 0,00 100,00 65,23 59,23 100,00 14,00 840,00 940,00 MASCULINO 15,82 9,82 100,00 2,00 120,00 220,00 FEMININO 15,82 9,82 100,00 2,00 120,00 220,00 735,99 729,99 100,00 182,00 10920,00 11020,00 1 12,10 6,10 100,00 1,00 60,00 160,00 2 14,18 8,18 100,00 2,00 120,00 220,00 TOTAL VA 18700,00 CÁLCULO PARA DIMENSIONAMENTO DE POTÊNCIA (ILUMINAÇÃO) CONSULTORIO LAVATÓRIO COZINHA QUARTO SALA DE AULA BANHEIROS ESCRITÓRIO BIBLIOTECA VESTIÁRIO GINÁSIO DEPÓSITO CIRULÇÃO SALA VARANDA BANHO AREA SERVIÇO ALOJAMENTO DISPENSA AREA DE VIVÊNCIA CÁLCULOS POTÊNCIA FINAL (VA) AREA (A) LOCAIS 3. LEVANTAMENTO DAS TOMADAS DE USO GERAL (TUG) 3.1.QUANTIDADES MÍNIMAS Conforme a NBR 5410, para cômodos ou dependências com área menor ou igual a 6m², deverá ter pelo menos uma tomada instalada; E para cômodos com área superior a 6m², a quantidade de tomadas passará a ser em função do perímetro, na qual deverá ser instalada uma tomada para cada 5m ou fração de perímetro, espaçadas o mais uniformemente possível; Nas cozinhas, copas, copa-cozinha, área de serviço, lavanderia e afins: deverá ser instalada uma tomada para cada 3,5m ou fração de perímetro, independente da área; Nos subsolos, varandas, garagens e afins: deverá haver pelo menos uma tomada; Nos banheiros: deverá ter no mínimo uma tomada junto ao lavatório com uma distância mínima de 60cm do limite do boxe 3.2.LEVANTAMENTO DAS CARGAS Para banheiros, cozinhas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais semelhantes: deverá ser atribuído no mínimo 600VA por tomada, até 3 tomadas. E acrescentar 100 VA para os excedentes. Para os demais cômodos: deverá ser atribuído no mínimo 100VA por tomada 3.3.LEVANTAMENTO DAS TOMADAS ► Sala de aula 1: Perímetro 27,86m → [5m (inteiros) x 5] + 2,86 m → Para valores quebrados, como 2,86m, optou-se por arredondar para uma quantidade a mais de tomada; 6 tomadas→ 6 x 100 = 600VA ► Sala de aula 1: Perímetro 27,86m → [5m (inteiros) x 5] + 2,86 m → Para valores quebrados, como 2,86m, optou-se por arredondar para uma quantidade a mais de tomada; 6 tomadas → 6 x 100 = 600VA ► WC. Fem.: Perímetro = 8,5 m → 1 tomada de 600 VA ► WC. Masc.: Perímetro = 8,5 m → 1 tomada de 600 VA ► Escritório: Perímetro = 10,51 m → [5m (inteiros) x 2] +1,51m = 3 tomadas → 300VA Os demais cômodos seguem a mesma linha de raciocínio ►Biblioteca Mult: 5 tomadas → 500VA ►Consultório 1: 4 tomadas → 400 VA ►Consultório 2: 3 tomadas → 300 VA ►Circ. Cons.: 0(Optou-se por não colocar tomadas em corredor com circulação de pessoas) ►Lavatório 1: 1 tomada → 600VA ►Lavatório 2: 1 tomada → 600VA ►Sala: 4 tomadas → 600VA ►Varanda: 1 tomada → 100VA ►Cozinha 1: 3 tomadas → 1800VA ►Circulação: 0 ►Quarto 1: 3 tomadas → 300VA ►Quarto 2: 3 tomadas → 300VA ►Suíte: 3 tomadas → 300VA ►Banho Suíte: 1 tomada → 600VA ►Banho Social: 1 tomada → 600VA ►Área Serviço: 3 tomadas → 1800VA ►Alojamento Masc.: 5 tomadas → 500VA ►Cozinha 2: 5 tomadas → 2000VA ►Dispensa: 2 tomadas → 200VA ►Área de Vivência: 0 (Optou-se por não colocar tomadas) ►Vestiário Fem.: 1 tomada → 600VA ►Vestiário Masc.: 1 tomada → 600VA ►Alojamento Fem.: 5 tomadas → 500VA ►Ginásio: 0 (Optou-se por não colocar tomadas) ►Depósito 1: 4 tomadas → 400VA ►Depósito 2: 3 tomadas → 300VA ►Banheiro Fem.: 1 tomada → 600VA ►Banheiro Cadeirante: 1 tomada → 600VA ►Banheiro Masc.: 1 tomada → 600VA Totalizando: 18200 VA 4. LEVANTAMENDO DAS TOMADAS DE USO ESPECÍFICO (TUE) Conforme a NBR, essas tomadas são destinadas a equipamentos fixos e estacionários, nos quais foram considerados uma cadeira em cada cozinha, uma máquina de lavar na área de serviço e uma cadeira odontológica no consultório 1. Nos quais as potências são, respectivamente, 1000 W (500W em cada cozinha), 1000W, 1000W, totalizando assim uma potência aparente de 3000W. 4.1.CÁLCULO DAS POTÊNCIAS TOTAIS E DETERMINAÇÃO DO TIPO DE ALIMENTAÇÃO Para se determinar a potência total de alimentação do circuito, deve-se levar em conta a potência ativa; onde para calcular a potência ativa da iluminação e das tomadas de uso geral, utiliza-se os fatores de potência de 1,0 e 0,8, respectivamente. Para as tomadas de uso específico não será necessário utilizar fator de potência pois as potências ativas dos mesmos já foram especificadas pelo fabricante: Potência dos pontos de tomada: 18200VA Fator de potência a ser utilizado: 0,8 Potência ativa das tomadas: 18200 x 0,8 = 14560W Potência dos pontos de iluminação: 18700VA Fator de potência a ser utilizado: 1,0 Potência ativa de iluminação: 18700w Potência ativa das tomadas de uso específico: 3000w Pot. ativa total = Pot. ativa tomadas + Pot. ativa ilum. + pot. tue Pot. ativa total = 36260 W Conforme a NT 31.001 da CEMAR, para ligação trifásica, a unidade consumidora será atendida através de 3 fases e 1 neutro – 380/220V, até o limite de 75KW. Como a potência encontrada foi de 36260W, logo o fornecimento adotado será trifásico. 5. DIVISÃO DOS CIRCUITOS DA INSTALAÇÃO As instalações elétricas devem ser distribuídas em circuitos para facilitar a manutenção e diminuir a possibilidade de interferências entre cômodos de diferentes áreas (Schneider Eletric, 2016). Segundo a NBR 5410, os circuitos devem ser distribuídos da seguinte forma: Os circuitos de iluminação devem ser separados dos circuitos de pontos de tomadas e dos circuitos independentes (4.2.5.5); Todos os pontos de tomada de cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais semelhantes devem ser atendidos por circuitos exclusivos (9.5.3.2); 5.1.TENSÃO E LEVANTAMENTO DA CORRENTE DO CIRCUITO Para o sistema em questão, foi determinada a alimentação trifásica, na qual é alimentada por três fases e um neutro. Onde a tensão foi distribuída da seguinte maneira: Para as tomadas de uso geral e os circuitos de iluminação, será atribuída a menor tensão (220V), entre fase e neutro; Para as tomadas de uso específico ou circuitos independentes, será atribuída a maior tensão (380V) Para o cálculo das correntes, primeiro precisa-se do valor total da potência ativa de iluminação juntamente da potência das TUG, no qual seria 18700 + 14560 = 33260W. Segundo (Schneider Eletric, 2016), essa potência só seria consumida se todos os circuitos funcionassem ao mesmo tempo com carga máxima na qual foram projetados; Porém na prática não é bem assim que acontece, precisa-se encontrar a potência que realmente será utilizada (a demanda máxima) e para isso multiplica-se a potência instalada pelo fator de demanda, no qual o mesmo pode ser achado pela figura abaixo: Tabela 7 – Fator de demanda para iluminação e pontos de tomada Fonte: Schneider Eletric, 2016 Ao analisar a tabela, identifica-se que o fator de demanda a ser utilizado para a potência de 33260W é de 0,24. Logo 33260 x 0,24 = 7982,4W. Então a demanda máxima para os circuitos de iluminação e pontos de tomada é 7982,4 W. O mesmo raciocínio é feito para as tomadas de uso específico (TUE) ou circuitos independentes, onde para se achar o fator de demanda também se utiliza uma tabela 8: Tabela 8 – Fator de demanda para circuitos independentes Como a quantidade de tomadas de uso específico foram 4, o fator de demanda associado a esse número é de 0,76. Logo 3000 x 0,76 = 2280W. Somando os valores obtidos, irá se encontrar a potência total do circuito já contando com a demanda, que será 2280 +7982,4 = 10262,4 W. Conforme Schneider (2016), esse valor corresponde a potência ativa do circuito; para se obter a corrente, é necessário transformá-la em potência aparente (VA), e para isso precisa-se dividi-la pelo fator de potência. E o fator de potência que será considerado será o de uma residência, que é 0,95. Logo: 𝑃𝑜𝑡 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑃𝑜𝑡 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = 10262,4 0,95 𝑃𝑜𝑡 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = 10802, 53 𝑉𝐴 Esse valor corresponde à potência total do circuito de distribuição, onde terá um disjuntor geral que desarma todos os 21 circuitos terminais, que foi de 10802,53VA Conforme a NBR5410, para o cálculo da corrente no circuito, será considerada o maior valor de tensão que ele o circuito oferece. No caso em estudo, será utilizado a tensão fase-fase 380V~ 𝐼 = 𝑃 𝑈 𝐼 = 10802,53 𝑉𝐴 380𝑉 𝐼 = 28,43 𝐴 REFERÊNCIAS ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 5410 - Instalações elétricas de baixa tensão - Março 2005 BARBOSA, G. G. RECURSOS NATURAIS RENOVÁVEIS E PRODUÇÃO DE ENERGIA. Artigo para revista científica da Universidade Federal do Pernambuco, 2011 BJORK et al. (2011) Encouraging Renewable Energy Development: a handbook for international energy regulators. , January, 2011. USAID-NARUC. BUAINAIN, A. M. AGRICULTURA FAMILIAR, AGRO ECOLOGIA E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL: QUESTÕES PARA DEBATE. Brasília: IICA, 2006. CAMPOS L.; RADIER – OBRAS; PINI; Acessado 4/11/2016 por: equipedeobra.pini.com.br. CUORE, R. FONTES DE ENERGIAS RENOVÁVEIS E SEUS PRINCIPAIS BENEFÍCIOS PARA A HUMANIDADE. Artigo científico para o site WebArtigos, 2011. Acessado 28/10/2016 FARIA R., LIMA E.; FUNDAÇÕES DE OBRAS; PINI; acessado 1/11/2016 por: http://equipedeobra.pini.com.br/construcao-reforma/83/artigo347588- 1.aspxGREENPEACE. (2013), [R]evolução energética: a caminho do desenvolvimento limpo. Cenário Brasileiro. GIORDANO, S. R. GESTÃO AMBIENTAL NO SISTEMA AGROINDUSTRIAL. In: ZYLBERSZTAJN, D.; NEVES, M. F. Economia e Gestão dos Negócios Agroalimentares: indústria de alimentos, indústria de insumos, produção agropecuária, distribuição. 1. ed. – 3. reimpr. – São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2005. p. 255-281. IBGE. Diretoria de Pesquisas - DPE - Coordenação de População e Indicadores Sociais – COPIS; ESTIMATIVAS DA POPULAÇÃO RESIDENTE NO BRASIL E UNIDADES DA FEDERAÇÃO COM DATA DE REFERÊNCIA EM 1º DE JULHO; 2016 NT 31.003 – FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA EM BAIXA TENSÃO. CEMAR, 2013. Schneider Eletric – GUIA PRÁTICO PARA INSTALAÇÕES RESIDENCIAIS E PREDIAIS. 2016 SCHOLTEN, D; BOSAMAN, R. (2013), The Geopolitics of Renewable Energy: a mere shift of lanslide in energy dependencies? Disponível em: http://www.drift.eur.nl/wp-content/uploads/2013/11/Scholten-and-Bosman-2013 Geopolitics-of-Renewables.pdfX ANEXOS Planilha 1 – Levantamento de cargas ÁREA (m²) PERÍMETRO (m) QUANTIDADE POTÊNCIA (VA) DISCRIMINA ÇÃO POTÊNCIA (W) Sala de aula 1 47.9 27.86 6 600 0 Sala de Aula 2 47.9 27.86 6 600 0 WC. Fem 4.19 8.5 1 600 0 Wc. Masc 4.19 8.5 1 600 0 Escritório 6.41 10.51 3 300 0 Bibliotéca Mult 36.55 24.19 5 500 0 Consultório 1 16.25 16.5 4 400 1 cad odon 1000 Consultório 2 13.16 15 3 300 0 Circ. Cons. 3.25 8.5 0 0 0 Lavatório 1 1.72 5.25 1 600 0 Lavatório 2 1.72 5.25 1 600 0 Sala 20.89 18.8 4 400 0 Varanda 3.3 8.1 1 100 0 Cozinha 1 6.13 10 3 1800 1 geladeira 500 Circulação 3.38 9.3 0 0 0 Quarto 1 8 11.4 3 300 0 Quarto 2 8.16 11.5 3 300 0 Suíte 9.77 13.7 3 300 0 Banho Suíte 2.76 7 1 600 0 Banho Social 2.76 7 1 600 0 Área Serviço 2.55 7.1 3 1800 1 Maq lavar 1000 Alojamento Masc 31.51 22.52 5 500 0 Cozinha 2 11.46 15.19 5 2000 1 geladeira 500 Dispensa 2.34 6.69 2 200 0 Área Vivência 65.23 46.36 0 0 0 Vestiário Fem 15.82 17.34 1 600 0 Vestiário Masc 15.82 17.34 1 600 0 Alojamento Fem 31.51 22.52 5 500 0 Ginásio 735.94 109.78 0 0 0 Depósito 1 14.18 15.12 4 400 0 Depósito 2 12.1 13.92 3 300 0 Banheiro Fem 20.82 19.95 1 600 0 Banheiro Cadeir 5.91 9.75 1 600 0 Banheiro Masc 20.82 20.82 1 600 0 TOTAL 1234.4 599.12 18200 3000 160 280 100 280 18700 220 220 460 11020 220 940 100 100 100 460 160 DIMENSÕESDEPENDÊNCIAS POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO (VA) LEVANTAMENTO DE CARGAS 100 TUG's TUE's 700 700 100 100 520 220 160 100 100 100 280 100 100 100 100 100 100 100 Planilha 2 – Levantamento potência total FATOR DE POTÊNCIA A SER ADOTADO POTÊNCIA ATIVA (W) FATOR DE POTÊNCIA A SER ADOTADO POTÊNCIA ATIVA (W) FATOR DE POTÊNCIA A SER ADOTADO 3000 TOTAL POTÊNCIA ATIVA (W) ALIMENTAÇÃO TRIFÁSICA - ATENDIDA ATRAVÉS DE 3 (TRêS) FASES E 1 (UM) NEUTRO - 380/220V LEVANTAMENTO DA POTÊNCIA TOTAL POTÊNCIA TUG's 18700 POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO (VA) 1 36260 18700 0,818200 14560 POTÊNCIA TUE's 3000 - Planilha 3 - Circuito de distribuição 2280 10262,4 POT TOTAL DO SISTEMA CONSID A DEMANDA (W) CIRCUITO DE DISTRIBUIÇÃO 33260 0,24 7982,4 POT TUE (W) FATOR DE DEMANDA A SER CONSIDERADO POT TOTAL DO SISTEMA CONSID A DEMANDA (W) FATOR DE DEMANDA A SER CONSIDERADO POT ILUM + POT TUG (W) 3000 0,76 TOTAL CORRENTE TOTAL (I = S/V) 0,95 S(TOTAL) = P(TOTAL)/FP 10802,53VA FATOR DE POTÊNCIA 380 28,43 A 10802,53 ALIMENTAÇÃO (V) POTENCIA APARENTE (VA) Planilha 4 – Circuito de iluminação CIRCUITO DE ILUMINAÇÃO TOTAL (VA) TENSÃO (V~) Corrente do circuito I= S/V (A)18700 POTÊNCIA DE ILUMIANÇÃO Circuito 2 Escritório, WC Fem, Wc Masc, Biblio Multi 820 220 3.73 Circuito 1 Sala aula 1 e Sala aula 2 1400 220 6.36 Circuito 4 Sala, circulação, varanda, quarto 1 e 2, suíte 780 220 3.55 Circuito 3 Consultório 1 e 2, circ. consul, lavatório1 e 2 680 220 3.1 Circuito 6 Alojamento Masc, cozinha, dispensa, area viven 1660 220 7.55 Circuito 5 Cozinha, Área serv, banho suíte, banho social, 400 220 1.82 Circuito 8 Ginásio, depósito 1 e 2, banheiro fem, masc e cadeir 12060 220 54.82 Circuito 7 Alojamento Fem, vestiário masc e fem, 900 220 4.09 Planilha 5 – Circuito de TUG’s CIRCUITO DE TUG's TOTAL (VA) TENSÃO (V~) Corrente do circuito I= S/V (A)18220 CARGA DAS TUG Circuito 10 Escritório, WC Fem, Wc Masc, Biblio Multi 2020 220 9.18 Circuito 9 Sala aula 1 e Sala aula 2 1200 220 5.45 Circuito 12 cozinha 1 1800 220 8.18 Circuito 11 Consultório 1 e 2, lavatório 1 e 2 1900 220 8.64 Circuito 14 banho suíte, banho social e area serviço 3000 220 13.64 Circuito 13 Sala, varanda, Quarto 1, 2 e suíte 1400 220 6.36 Circuito 16 Alojamento Fem, vestiário masc e fem, alojamento masc 2200 220 10 Circuito 15 Cozinha 2 e dispensa 2200 220 10 Circuito 18 depósito 2, banheiro masc 900 220 4.09 Circuito 17 depósito 1, banheiro fem, cadeir 1600 220 7.27 Planilha 6 – Circuito de TUE CIRCUITO DE TUE TOTAL (VA) TENSÃO (V~) Corrente do circuito I= S/V (A)3000 CARGA DAS TUE Circuito 19 Cozinha 1 500 380 1.32 Circuito 18 Consultório 1 1000 380 2.63 Circuito 21 Cozinha 2 500 380 1.32 Circuito 20 Área de Serviço 1000 380 2.63
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