Memorial de Cálculo e Descritivo

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
DENY JUNIOR NUMBERG
JÉSSICA DA COSTA RIBEIRO
IVANA RIGONI
RAÍSSA CAROLINE TSCHMERIZJA
MEMORIAL DESCRITIVO E DE CÁLCULO
Ponta Grossa
Fevereiro/2016
DENY JUNIOR NUMBERG
JÉSSICA DA COSTA RIBEIRO
IVANA RIGONI
RAÍSSA CAROLINE TSCHMERIZJA
MEMORIAL DESCRITIVO E DE CÁLCULO
Trabalho apresentado como requisito de nota do 4° bimestre da disciplina de Instalações Elétricas, do terceiro ano do Curso de Engenharia Civil, da Universidade Estadual de Ponta Grossa.
Professor: Helenton Silva.
PONTA GROSSA
Fevereiro/2016
Introdução 
O presente memorial tem como objetivo justificar as escolhas realizadas na concepção do projeto elétrico de uma residência de um pavimento. A quantidade e posição dos pontos de iluminação e tomada, assim como a determinação de suas cargas, seguiram as recomendações da norma NBR 5410/2010.
Este projeto elétrico foi realizado para a residência a seguir: 
Componentes do projeto
a.) - Memorial Descritivo
b.) - Listas de Materiais
c.) - Pranchas contendo: Plantas, Detalhes, Convenções, Notas, Diagrama do Quadro de Cargas.
Entrada de energia
A entrada de energia será com Padrão Copel em poste auxiliar de concreto armado 7,20 m 200 daN Trifásico com condutores protegidos por eletroduto de PVC rígido 1” devidamente fixados no poste auxiliar.
Centro de medição
Caixa metálica tipo CN embutida em mureta de alvenaria com altura mínima para visor de 80 cm e máximo de 160 cm, devidamente aterrada com haste terra tipo copperweld 25 Ω protegida por caixa de aterramento em alvenaria com dimensões (20x20x20) cm. Disjuntor de proteção termomagnético trifásico (3x70)A. Medidor de energia padrão Copel concessionária de energia elétrica local.
Ramal alimentador
O ramal alimentar foi dimensionado levando-se em consideração a capacidade de condução de corrente dos condutores e a máxima queda de tensão admissível para o trecho. Será protegido por eletroduto de PVC rígido 1” pesado classe “B”, fab. TIGRE ou similar, enterrado a 0,30 m de profundidade, sendo definido conforme implantação específica.
Quadro de distribuição
O quadro de distribuição estará instalado em local de fácil acesso e com iluminação satisfatória. Deverá ser confeccionado em chapa mínima de 14USG, de embutir, completado com porta e trinco para abertura frontal.
No interior do quadro serão instalados barramentos de cobre eletrolítico e disjuntores termo-magnéticos, de acordo com o diagrama. Além destes, será instalada uma barra de cobre, para que todas as estruturas metálicas normalmente não energizadas sejam aterradas.
A altura do quadro de distribuição (CD’s) será regulada por suas dimensões e pela comodidade de operação dos equipamentos, obedecendo às cotas mínimas exigidas pelas normas.
Iluminação
A iluminação interna será através de luminárias com 02 lâmpadas fluorescentes de 40W/127V ou /e lâmpada incandescente de 100W/127V, com comando através de interruptores, instalados no interior das áreas a serem atendidas.
A iluminação externa é composta por luminária com lâmpada incandescente de 100W/127V, fixada no beiral, com comando através de interruptor instalado no interior da edificação.
Em relação às luminárias fluorescentes a CONTRATADA fornecerá também as calhas, reatores e lâmpadas e materiais necessários (cabos, fixadores, isolantes, parafuso, fita isolante, perfilados, etc) para montagem e instalação das luminárias.
Tomadas e interruptores
As tomadas de parede serão do tipo de embutir universal, contatos de bronze fosforoso , 250V/15A instaladas em caixas de (100x50x50)mm na parede, altura indicado em projeto. A distribuição dos circuitos de tomadas deverá ser através de eletrodutos de PVC rígido pesado classe “B”, Ø ¾” ou Ø 1”, instalação embutida no teto, piso ou parede.
As tomadas de telefone deverão ser instaladas em caixas (4x4x2)”, com tomada 4 pólos, padrão TELEBRÁS, h = 0,30m do piso.
Os pontos de lógica deverão ser instalados em caixas (4x4x2)”, com espelho de furo central, h = 0,30m do piso.
As tubulações de telefone deverão ser em PVC rígido de Ø 1” e deverão receber arame guia de aço galvanizado.
Os interruptores deverão ter capacidade mínima para correntes de 10 (dez ampères), e deverão possuir Marca de Conformidade do INMETRO.
Os interruptores deverão ser instalados a 1m (um metro) de altura, medidos do piso pronto ao centro do interruptor.
As caixas de passagem serão metálicas.
As caixas deverão facear o paramento das alvenarias de modo que não venham a ficar em excessiva profundidade em relação ao guarnecimento final, a fim de evitar dificuldades na colocação de tomadas e interruptores.
Cálculo dos pontos de iluminação e suas respectivas potências
De acordo com a NBR 5410/2010, deve-se ter ao menos um ponto de luz fixo no teto em cada dependência da residência. Para as cargas, deve-se obedecer a seguinte relação: se o cômodo possuir área igual ou inferior a 6 m², deve ser prevista uma carga mínima de 100VA, já para cômodos com área superior a 6 m², deve ser prevista uma carga mínima de 100VA para os primeiros 6 m², acrescida de 60VA para cada aumento de 4 m² inteiros. 
Segue abaixo a tabela com os pontos e potências de cada cômodo da residência:
	Ambiente
	Nº de Pontos Iluminação
	Área (m²)
	Potência (W)
	Sala de Estar
	1
	21,50
	280
	Sala de Jantar
	1
	21,12
	280
	Garagem
	1
	32,67
	460
	Cozinha
	1
	14,07
	160
	Lavanderia
	1
	7,44
	100
	Despensa
	1
	2,59
	100
	Circulação 1
	1
	5,86
	100
	Circulação 2 
	1
	1,53
	100
	Suíte
	1
	18,68
	280
	Dormitório 1 
	1
	13,86
	160
	Dormitório 2 
	1
	12,20
	160
	Banheiro 1 
	1
	6,49
	100
	Banheiro 2
	1
	4,98
	100
	Total
	13
	162,99
	2380
Cálculo dos pontos de tomada e suas respectivas potências
Para os pontos de tomada, a norma recomenda que os números de pontos sejam em função do tipo de cômodo, observando-se os seguintes critérios: 
Para banheiros deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada; 
Em cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada a cada 3,5 m, ou fração, de perímetro.
Em sala e dormitórios deve-se no mínimo um ponto a cada 5 m, ou fração, de perímetro. 
Para as demais dependências deve-se ter no mínimo um ponto de tomada se a área do cômodo for igual ou inferior a 6 m². Se a área for maior do que 6 m², deve-se ter no mínimo um ponto a cada 5 m , ou fração, de perímetro. 
A potência a ser atribuída em cada ponto deve levar em conta os equipamentos a serem utilizados, sendo os mínimos: 
Em área úmidas deve-se ter no mínimo 600VA por ponto de tomada, até três pontos, e 100VA para os pontos excedentes.
Nos demais cômodos , no mínimo 100VA para cada ponto de tomada.
Segue abaixo a tabela com os pontos e as potências de cada cômodo da residência:
	Ambiente
	Pontos Tomadas de Uso Geral
	Área (m²)
	Potência (W)
	TUEs
	Potência (W)
	Sala de Estar
	4
	21,50
	400
	-
	-
	Sala de Jantar
	4
	21,12
	400
	-
	-
	Garagem
	3
	32,67
	300
	-
	-
	Cozinha
	5
	14,07
	2000
	3
	6000
	Lavanderia
	2
	7,44
	1200
	2
	3000
	Despensa
	1
	2,59
	100
	-
	-
	Ambiente
	Pontos Tomadas de Uso Geral
	Área (m²)
	Potência (W)
	TUEs
	Potência (W)
	Circulação 1
	1
	5,86
	100
	-
	-
	Circulação 2
	1
	1,53
	100
	-
	-
	Suíte
	4
	18,68
	400
	-
	-
	Dormitório 1
	4
	13,86
	400
	-
	-
	Dormitório 2
	3
	12,20
	300
	-
	-
	Banheiro 1
	1
	6,49
	600
	1
	9000
	Banheiro 2
	1
	4,98
	600
	1
	9000
	Total
	34
	162,99
	6900
	7
	27000
*TUEs – Tomadas de Uso Específico
A tabela abaixo específica os pontos de tomada de uso específico:
	Ambiente
	Pontos Tomadas de Uso Específico
	Potência (W)
	Cozinha
	Torneira Elétrica
Forno Elétrico
Micro-ondas
	2500
1500
2000
	LavanderiaMáquina de lavar
Máquina de secar
	1000
2000
	Banheiro 1
	Chuveiro
	9000
	Banheiro 2
	Chuveiro
	9000
	Total
	7
	27000
Divisão dos circuitos elétricos 
Os circuitos foram separados de acordo com a NBR 5410/2010, que recomenda circuitos separados para iluminação e tomadas. 
No âmbito dos circuitos das tomadas, os pontos da cozinha e da lavanderia devem ser separados dos demais pontos, constituindo circuitos independentes. 
Para as tomadas de uso geral, foi estabelecido que os circuitos não ultrapassem 2000 W. Prever circuitos independentes para tomadas de uso específico.
Segue abaixo as tabelas com a separação dos circuitos:
	Circuito
	Descrição
	Potência (W)
	1
	Chuveiro 1
	9000
	2
	Chuveiro 2
	9000
	3
	Iluminação
	1380
	4
	Iluminação
	1000
	5
	Cozinha (tomadas uso geral)*(4 tomadas)
	1400
	6
	Torneira elétrica 220v
	2500
	7
	Forno elétrico
	1500
	8
	Micro-ondas
	2000
	9
	Lavanderia (tomadas de uso geral)+ 1 tomada da cozinha
	1800
	10
	Máquina de lavar
	1000
	11
	Máquina de secar
	2000
	
12
	Tomadas:
	
1400
	
	Sala de estar
	
	
	Sala de jantar
	
	
	Garagem
	
	
	Despensa
	
	
	Circulação 1
	
	
	Circulação 2
	
	
13
	Suíte
	
1100
	
	Dormitório 1 
	
	
	Dormitório 2 
	
	
14
	Banheiro 1 
	
1200
	
	Banheiro 2
	
	Total
	-
	36280
Cálculo dos condutores fase, neutro e de proteção
Os condutores foram dimensionados de acordo com a norma NBR 5410/2010 - Instalações Elétricas de Baixa Tensão. As tabelas utilizadas para o dimensionamento foram retiradas do livro Instalações Elétricas, 15ª edição, de Hélio Creder, as quais seguem a NBR 5410/2010.
Exemplo de cálculo: 
Circuito 6 – Torneira Elétrica 
1 - Dados 
Distância máxima percorrida: 5,60m; 3 condutores carregados (k=2); 3 circuitos no eletroduto; temperatura ambiente de 25ºC. 
P=2500 W ; E=220V; Distância máxima percorrida = 5,60 m
2 – Tipo de linha elétrica 
De acordo com a tabela 3.4, foi determinado para este circuito o método de instalação número 7, cuja descrição é : “Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria.”; cujo código para o Método de Referência a Utilizar para a Capacidade de Condução de Corrente é B1. 
3 – Determinação da corrente elétrica 
De acordo com a fórmula,
Onde P é a potência do circuito em Watts, K é a constante relacionada ao número de condutores carregados, I é a corrente elétrica em Ampéres e cos é uma constante relacionada a resistência do fio, que varia de 0 a 1, onde 0 o fio não apresenta resistividade nenhuma, para este caso adotamos o valor 1(alta resistividade). 
 portanto:
4 – Determinação da seção do fio fase
De acordo com a tabela 3.6 - Capacidades de Condução de Corrente, em Ampéres, onde se leva em consideração o código para o Método de Referência a Utilizar para a Capacidade de Condução de Corrente e a corrente elétrica para a determinação da seção do fio. Como temos os dados B1, 3 condutores carregados e corrente de 5,68 A, a qual se aproxima do valor tabelado 8 A, encontramos a seção de 0,5 mm².
S= 0,5 mm²
5 – Determinação dos fatores de correção 
De acordo com a tabela 3.10 – Fatores de Correção para Temperaturas Ambientes diferentes , para condutores de PVC na temperatura ambiente de 25ºC, tem-se o fator de correção de temperatura de:
FCT=1,06
De acordo com a tabela 3.12, para feixe de cabos em condutos fechados e para o número de circuitos igual a 3, tem-se: 
FCC=0,70
6 – Cálculo de nova corrente de acordo com os fatores de correção
Por meio da fórmula a seguir, calculamos a nova corrente em função dos fatores encontrados acima, portanto temos:
7 - Determinação da seção do fio fase para a nova corrente
De acordo com a tabela 3.6 – Capacidades de Condução de Corrente, em Ampéres, para os Métodos de Referência A1, A2, B1, B2 C e D, onde se leva em consideração o código para o Método de Referência a Utilizar para a Capacidade de Condução de Corrente e a corrente elétrica para a determinação da seção do fio. Como temos os dados B1, 3 condutores carregados e corrente de 5,68 A, a qual se aproxima do valor tabelado 8 A, encontramos a seção de 0,5 mm².
8 – Dimensões mínimas para o circuito 
Para circuitos de força em cobre de cabos isolados, de acordo com a tabela 3.2 – Seções Mínimas dos Condutores, deve-se ter a seção mínima de 2,5 mm². 
S= 2,5 mm²
9 – Determinação da seção do condutor neutro
De acordo com a tabela 3.15 – Seção do condutor neutro, tem-se: 
Se a seção do condutor fase for ≤ 25 mm², a seção mínima do condutor neutro será a mesma do condutor fase, portanto: 
10 – Determinação da seção do condutor de proteção 
De acordo com a tabela 3.17 – Seção mínima do condutor de proteção, tem-se: 
Se a seção do condutor fase for ≤ 16 mm², a seção mínima do condutor de proteção será a mesma do condutor fase, portanto: 
11 – Queda de tensão 
Por meio da fórmula P.d e da tabela 3.19 – Soma das Potências em Watts x Distância em Metros , tem-se: 
Onde por meio da tabela 3.19 o valor 14000 W.m para um condutor de 2,5 mm², se aproxima do valor 35090 W.m, que possui uma queda de tensão de 1%. 
12 – Limite para a Queda de Tensão 
Através da tabela 3.16 – Limites de Queda de Tensão, tem-se que para instalações de baixa tensão, de uso diferente do de iluminação, possui limite de 5% de queda, portanto :
1%< 5% (Dentro do limite)
Portanto adotamos as seguintes seções para o circuito 6:
Condutor fase – 2,5 mm²
Condutor neutro – 2,5 mm²
Condutor de proteção – 2,5 mm²
*Os cálculos dos demais circuitos foram feitos seguindo este roteiro.
Segue abaixo a tabela com os diâmetros dos condutores de cada circuito:
	QDG
	Dados
	Diâmetro dos Condutores (mm²)
	Circuitos
	Tensão (V)
	Potência (W)
	Comprimento do Circuito (m)
	Fase
	Neutro
	Proteção
	1
	220
	9000
	8,4
	2,5
	2,5
	2,5
	2
	220
	9000
	7,5
	2,5
	2,5
	2,5
	3
	127
	1380
	24,4
	1,5
	1,5
	1,5
	4
	127
	1000
	19,5
	1,5
	1,5
	1,5
	5
	127
	1400
	9,3
	2,5
	2,5
	2,5
	6
	220
	2500
	5,6
	2,5
	2,5
	2,5
	7
	127
	1500
	7,8
	2,5
	2,5
	2,5
	8
	127
	2000
	7,9
	2,5
	2,5
	2,5
	9
	127
	1800
	39,9
	4,0
	4,0
	4,0
	10
	127
	1000
	2,7
	2,5
	2,5
	2,5
	11
	127
	2000
	1,8
	2,5
	2,5
	2,5
	12
	127
	1400
	50,0
	4,0
	4,0
	4,0
	13
	127
	1100
	30,0
	2,5
	2,5
	2,5
	14
	127
	1200
	15,9
	2,5
	2,5
	2,5
Cálculo dos Eletrodutos
As tabelas utilizadas como referência para os cálculos são do livro Instalações Elétricas, 15ª edição, de Hélio Creder, que segue a NBR 5410/2010 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão. 
De acordo com a NBR 5410/2010 somente serão permitidos eletrodutos não-propagantes de chamas, que deverão resistir aos esforços de deformação característicos do método construtivo utilizado e as suas dimensões internas devem ser dimensionadas de forma que após a instalação do eletroduto seja fácil a inserção e retirada dos condutores. 
Foi determinado que todos os eletrodutos serão do tipo PVC Tigre, Rígido, Tipo Rosqueável – Classe B .
Exemplo: 
1 - Dados:
Eletroduto 6, que receberá os circuitos 6, 7 e 8. 
3 circuitos com condutores de seção 2,5 mm² e área externa de 10,7 mm². 
2 – Cálculo da soma das áreas externas dos condutores 
São dois circuitos monofásicos (7 e 8) e um bifásico (6), os circuitos monofásicos possuem um condutor fase, um neutro e um de proteção. O circuito bifásico possui dois condutores fase e um de proteção. Como o de proteção será o mesmo para todos os circuitos, temos: 
3 – Cálculo do diâmetro interno do eletroduto 
Por meio da fórmula:
Onde f representa o coeficiente para a quantidade de condutores presentes dentro do eletroduto, sendo: 
f = 0,53 no caso de um condutor 
f= 0,31 no caso de 2 condutores
f=0,40 no caso de 3 condutores ou mais
Assim: 
4 – Cálculo do diâmetro externo do eletroduto
Utilizando a tabela 10.7 –Eletroduto PVC Tigre, Rígido, Tipo Rosqueável – Classe B 
Onde “e” é a espessura da parede do eletroduto, 
Assim, de acordo com a tabela, escolhendo a espessura de 2,3 para o eletroduto, pois corresponde ao diâmetro interno que mais se aproxima do encontrado anteriormente:
Como 21,11 é menor que o diâmetro externo tabelado para esta espessura de parede, temos que é possível a utilização do mesmo, portanto será utilizado o Eletroduto PVC Tigre, Rígido, Tipo Rosqueável – Classe B de diâmetro nominal igual a 20 mm (3/4”). 
	ELETRODUTOS
	DENOM.
	CIRCUITOS
	DIÂMETRO NOMINAL
	1
	CIRC 1
	3/8”
	2
	CIRC 2
	3/8”
	3
	CIRC 3
	3/8”
	4
	CIRC 4
	3/8”
	5
	CIRC 5+12
	1/2"
	6
	CIRC 6+7+8
	3/4”
	7
	CIRC 13 +14+ 9
	3/4"
	8
	CIR 11+10
	1/2"
Dimensionamento de Disjuntores 
Calculou-se os disjuntores com base na fórmula:
P= K.I.cos σ .U
Exemplo:
Circuito 1- Chuveiro 1 (9000W/220V)
P= K.I.cos σ .U
9000 = 2. I .1 . 220
I = 20,45 A ≈ 25 A
I = 2x25A
Segue abaixo tabela de disjuntores para seus respectivos circuitos: 
	Circuito
	Potência (W)
	Disjuntor
	1
	9000
	2x25A
	2
	9000
	2x25A
	3
	1380
	1x15A
	4
	1000
	1x10A
	5
	1400
	1x15A
	6
	2500
	2x10A
	7
	1500
	1x15A
	8
	2000
	1x20A
	9
	1800
	1x15A
	10
	1000
	1x10A
	11
	2000
	1x20A
	12
	1400
	1x15A
	13
	1100
	1x10A
	14
	1200
	1x10A
Entrada Padrão
Potência Instalada: P = 36.280 W
A partir da tabela 3.20 determinou-se o fator de demanda para está residência, que de acordo com a tabela, para potências maiores de 10.000 W, é de 24%, mas por questões de segurança optou-se por usar 50%.
Potência útil = 36.280 x 0,50 = 18.140 W
Disjuntor: 
P = U.I.1,25
36.280 x 0,50 = 220 x I x 1,25
I = 65,96 A ≈ 70 A
I = 2x70 A
Cálculo do fio condutor de entrada 
Utiliza-se a potência utilizada para calcular o condutor: 
P= 18.140 W
18.140 = 2 x 220 x I x 1
I = 41,23 A
Corrente corrigida de acordo com os fatores de correção FCC e FCT: 
I =38,89 A
Seção nominal do fio condutor fase : 10 mm²
Seção nominal do fio condutor neutro: 10 mm² 
Seção nominal do condutor de proteção: 10 mm² 
Cálculo do eletroduto 
 (1.1.25+1.1.25)
 50 mm²
Por meio da fórmula:
Onde f representa o coeficiente para a quantidade de condutores presentes dentro do eletroduto, sendo: 
f = 0,53 no caso de um condutor 
f= 0,31 no caso de 2 condutores
f=0,40 no caso de 3 condutores ou mais
Assim: 
Utilizando a tabela 10.7 – Eletroduto PVC Tigre, Rígido, Tipo Rosqueável – Classe B 
Onde “e” é a espessura da parede do eletroduto, 
Assim, de acordo com a tabela, escolhendo a espessura de 2,2 para o eletroduto, pois corresponde ao diâmetro interno que mais se aproxima do encontrado anteriormente:
Portanto o eletroduto será de 1/2”. 
Conclusão
O projeto foi elaborado atendendo às recomendações das Normas Técnicas da COPEL e Normas Brasileiras Registradas NBR-5410. Procurou-se padronizar ao máximo os materiais, equipamentos e acessórios utilizados, de forma a evitar custos desnecessários de implantação e manutenção, garantindo-se boa confiabilidade no sistema.