PROJETO INTEGRADO I REDUÇÃO ESTACIONAMENTO VERTICAL

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DAS FACULDADES METROPOLITANAS UNIDAS - FMU 
 
TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REDUÇÃO DE CONSUMO ENERGÉTICO E EMISSÃO DE GÁS CARBONICO APLICADO A 
ESTACIONAMENTO VERTICAL DE VEÍCULOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Márcio Lopes de Mello – RA 5227896 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo, maio de 2020. 
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SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................................ 3 
1.1 OBJETIVOS ........................................................................................................................................ 3 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................................... 3 
2.1 VIABILIDADE DA AUTOMAÇÃO DE ESTACIONAMENTOS VERTICAIS ................................................ 4 
2.2 AVALIAÇÃO PARA REDUÇÃO DO CONSUMO ELÉTRICO EM HOTEL ................................................. 5 
2.3 SIMULAÇÃO DA POLUIÇÃO DO MONÓXIDO DE CARBONO EM AMBIENTE FECHADO .................... 5 
3 MELHORIAS PROPOSTAS PARA EDIFÍCIO GARAGEM AUTOMÁTICO ............................................. 6 
4 ANTEPROJETO DAS MELHORIAS PROPOSTAS.............................................................................. 7 
4.1 DETALHAMENTO DO SISTEMA DE VAGAS PARA ESTACIONAMENTO .............................................. 7 
4.2 LAYOUT DO ESTACIONAMENTO VERTICAL ...................................................................................... 8 
4.3 LEVANTAMENTO DE CUSTOS ........................................................................................................... 9 
4.4 CRONOGRAMA DE IMPLEMENTAÇÃO............................................................................................ 10 
5 CONCLUSÃO ............................................................................................................................ 11 
REFERÊNCIAS .............................................................................................................................. 11 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
 
O Aumento do número de veículos circulantes e a maior demanda por vagas nos grandes 
centros urbanos têm propiciado o investimento em empreendimentos como os estacionamentos de 
veículos automotivos. De acordo com dados do Ministério da Infraestrutura (março de 2020), a frota 
de veículos em circulação no país é de 105.625.858 veículos, sendo 68.722.256 veículos de pequeno 
e médio porte (automóveis, caminhonetes e caminhonetas). 
Somente no estado de São Paulo, há em circulação 22.237.888 veículos de pequeno e 
médio porte e com este número elevado de veículos circulando, principalmente nos grandes centros, 
aumenta-se a demanda por estacionamentos, pensando nas delimitações geográficas dos grandes 
centros urbanos, a solução para comportar o maior número de veículos possível é verticalizar os 
estacionamentos seja com a criação de edifícios garagem ou sistemas com elevadores rotativos. 
 
1.1 OBJETIVOS 
 
Este material tem por objetivo apresentar os prós e contras dos dois sistemas de 
estacionamentos citados anteriormente, bem como propostas de melhorias para estacionamentos 
verticais de veículos para que se obtenha maior proveito de do espaço, eliminando a emissão de 
gases no interior dos estacionamentos e com baixo custo tanto para manutenção quanto para o 
consumo energético, aplicando recursos de automação utilizados nas indústrias. 
 
 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
 
Após a realização de estudos e pesquisas dos métodos atualmente utilizados em 
estacionamentos verticais e da viabilidade da automação nestes espaços, na análise de alcance para 
máxima eficiência energética em edifícios e na poluição de monóxido de carbono em ambientes 
fechados, realizei a classificação destes três distintos temas para abordá-los separadamente. 
 
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2.1 VIABILIDADE DA AUTOMAÇÃO DE ESTACIONAMENTOS VERTICAIS 
 
A monografia realizada por Marcelo Massao Yoshitome, pela Faculdade de Tecnologia 
(FATEC) de Garça-SP, estuda a viabilidade da implantação de estacionamentos na cidade de Marília-
SP, apresentando diferentes tipos de estacionamentos existentes no mercado mostrando suas 
vantagens e desvantagens e um estudo de viabilidade da implantação de dois modelos de 
estacionamentos, sendo, o sistema modular de estacionamento e sistema de elevadores rotativos. 
Segundo Marcelo, os edifícios garagem utilizados em seu estudo são divididos em três 
segmentos: edifícios garagem com rampa (seja com rampas retas entre dois pavimentos, rampas 
retas entre meio-pisos alternados e com rampas helicoidais), edifícios com elevadores que 
movimentam os veículos entre os pavimentos e edifício garagem automático (sendo com sistema 
automatico de estacionamento com ou sem paletas ou com sistema modular de estacionamento 
automático – MAPS). 
No estudo é descrito os modos mais comuns para a construção dos edifícios garagem com 
rampas e que seu custo de construção é de aproximadamente R$ 21.000,00, por vaga. Este custo 
acaba sendo tão elevado pois neste tipo de construção há uma enorme área construída somente 
para o trânsito dos veículos dentro do edifício com rampas para acesso entre pavimentos como 
também em vias internas em todos os andares que servem para o deslocamento dos veículos. 
Entre os edifícios que optam por sistema de elevadores entre os pavimentos, elimina-se a 
utilização de rampas aumentando assim sua área disponível para criação de vagas, o que gera uma 
perca em uma quantidade considerável de área construída para vias internas de circulação de 
veículos em cada pavimento, gerando um custo de construção de aproximadamente R$19.000,00 
por vaga, desconsiderando o aumento no custo mensal em energia elétrica e na manutenção do 
elevador de veículos. 
Em contrapartida, os edifícios garagem automáticos possuem o melhor aproveitamento 
possível de quantidade de vagas com relação aos modelos anteriormente citados, pois este sistema 
elimina as vias de circulação e compactam a dimensão das vagas por não necessitar que o motorista 
esteja dentro do veículo durante o processo de estacionamento. Outra grande vantagem é a 
construção facilitada, pois não é necessário realizar grandes obras civis já que o estacionamento 
pode ser construído com materiais metálicos e modulares, de acordo com a necessidade do cliente. 
O alto custo tecnológico para o desenvolvimento deste tipo de solução para estacionamentos é de 
aproximadamente R$16.000,00 por vaga pois neste sistema consegue-se o máximo de 
aproveitamento da área utilizada, Entretanto, as desvantagens deste sistema, assim o sistema de 
elevador, são o alto custo de energia elétrica e manutenção, pois como se trata de equipamentos 
tecnológicos que necessitam de maior intervenção e mão de obra especializada. 
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2.2 AVALIAÇÃO PARA REDUÇÃO DO CONSUMO ELÉTRICO EM HOTEL 
 
O projeto realizado por Ana Paula Melo, pela Universidade Federal de Santa Catarina 
(UFSC) de Florianópolis-SC, aborda os principais aspectos envolvidos em um processo de redução de 
energia de um hotel situado na cidade de Florianópolis, onde foi considerado, somente, o 
diagnóstico realizado no pavimento subsolo, onde é localizada a garagem deste edifício. 
Neste projeto, foi considerado a potência instalada de equipamentos e sistema de 
iluminação em cada ambiente, sendo que nesta garagem foi utilizado um sistema de iluminação de 
1,3kW de potência para uma área de 320 m². Sendo possível calcular o consumo de energia elétrica 
em iluminação de acordo com a área total de um edifício garagem. 
Após a realização do estudo do consumo de energia elétrica, foi realizada a simulação das 
alternativas de retrofit, onde no caso específico da garagem, foi considerado a trova das lâmpadas 
fluorescentes de 40W por lâmpadas do mesmo tipo com 32W, todas com refletor de alumínio 
anodizadode alta pureza e reator eletrônico visto que o sistema de iluminação funciona 24 horas por 
dia na área da garagem. Esta modificação equivale a 18,20% de economia de consumo energético 
somente descrita. 
 
2.3 SIMULAÇÃO DA POLUIÇÃO DO MONÓXIDO DE CARBONO EM AMBIENTE FECHADO 
 
O artigo realizado por João Jachic, Engenheiro Químico pela Universidade Federal do 
Paraná (UFPR), professor e pesquisador nas Faculdades de Engenharia da Universidade Tuiuti do 
Paraná, relata que devido o aumento da frota de veículos e da área industrial da cidade de Curitiba, 
ambientalistas vem alertando as autoridades governamentais e a população sobre a preocupante 
taxa agressiva de gases de exaustão decorrentes dos variados processos de combustão. Dentre os 
gases de combustão, as atenções se voltam para o dióxido de carbono e para o monóxido de 
carbono. O primeiro contribui para o aumento do efeito estufa e tem sido objeto de preocupação 
mundial, já o monóxido de carbono, embora em pequena concentração no ambiente poluído, é 
extremamente venenoso para seres vivos de sangue quente como o ser humano. 
Neste artigo, João Jachic desenvolve algumas equações que simulam a cinética do acúmulo 
de monodio de carbono e do decréscimo da oferta de oxigênio em um ambiente fechado como o de 
garagens devido ao funcionamento dos motores de automóveis em marcha lenta. 
Segundo João, concentrações de um milésimo (1/1000) de 1% de monóxido de carbono no 
ar já produz sintomas de envenenamento, considerando que concentrações em torno de 4% são 
letais em 50% da população exposta por menos de 30 minutos. De acordo com a metodologia de 
simulação utilizada, efetuou-se um cálculo estatístico para encontrar o valor correspondente à média 
ponderada efevida, resultando em 100.000 veículos operando 24 horas por 365 dias à potência 
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ponderada de 70HP. Com esta simulação dos poluentes gerados pela frota de veículos, pode-se 
calcular a evolução temporal das concentrações de monóxido de carbono e do oxigênio em uma 
garagem de 10x8x3,5 m³ com um automóvel de 70HP aquecendo o motor na rotação de 1000 rpm, 
onde é possível constatar que apenas 22,1 min é o tempo necessário para que as concentrações de 
monóxido de carbono chegarem a níveis letais e que o tempo necessário para que a concentração de 
oxigênio nesta garagem seja nula é de 11,4 h. 
 
3 MELHORIAS PROPOSTAS PARA EDIFÍCIO GARAGEM AUTOMÁTICO 
 
Considerando os itens levantados neste trabalho, onde atualmente o sistema de edifício 
garagem automatizado já possui uma enorme redução de gás carbônico em sua área interna levando 
em consideração que os veículos são destinados a suas vagas com os seus motores desligados, a 
proposta de melhoria neste sistema será muito efetiva na questão de redução de custos energéticos 
e financeiros pensando nas melhorias no que diz respeito também à redução de emissão de gases. 
O projeto de melhorias consiste na utilização de Autonomous Mobile Robots (AMRs) para a 
manipulação dos veículos desde a entrada do estacionamento até a vaga determinada, eliminando 
assim o sistema de paletas e trilhos de movimentação que necessitam de manutenção periódica 
devido o seu desgaste natural. Para o deslocamento entre pavimentos, elevadores de cargas serão 
utilizados, garantindo maior robustês, potência e menor intervenção de manutenção. Deste modo, a 
emissão de gases poluentes no interior do estacionamento vertical é nula e os custos de manutenção 
são menores comparados aos sistemas atualmente usuais. 
Para reduzir o consumo energético, os pavimentos de vagas não necessitarão de 
iluminação, visto que o acesso a estes será realizado unicamente pelos AMRs. A iluminação será 
ligada somente em caso de acesso humano para efetuar algum tipo de manutenção. Além desta 
economia energética considerável, será instalado painéis solares para captar energia para a 
movimentação dos elevadores, carregadores dos AMRs iluminação na entrada e faixada do 
estacionamento, transformando o estacionamento em um negócio autossuficiente. 
O projeto deste estacionamento será 100% modular, fabricado em estrutura metálica 
dimensionada para suportar todos os esforços e aplicações severas nos mais diversos locais, 
independentemente do seu local de instalação. 
 
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4 ANTEPROJETO DAS MELHORIAS PROPOSTAS 
 
 
4.1 DETALHAMENTO DO SISTEMA DE VAGAS PARA ESTACIONAMENTO 
 
No processo automatizado do estacionamento vertical, o cliente (motorista do veículo) 
deixará seu veículo na entrada do estacionamento, onde após realizar o check-in do veículo, o 
veículo será realocado para uma vaga livre com o auxílio dos AMRs. Cada AMR possui um sistema de 
câmeras que identifica a posição em que o veículo está posicionado, identificando a posição dos 
eixos do veículo e com um sistema de elevação que suspenderá o veículo até perder o contato com o 
solo, fazendo o percurso com o auxílio do AMR, até a sua respectiva vaga, na parte interna do 
estacionamento. 
Para que o AMR possa transportar os veículos entre pavimentos, a programação do 
elevador de cargas atuará em conjunto com a programação dos AMR, automatizando assim o 
processo de deslocamento entre pavimentos. 
Afim de maximizar a área disponível para vagas em todos os pavimentos, haverá outros 
AMRs para o deslocamento interno de veículos, facilitando eventuais remoções de veículos que 
estejam bloqueando outros veículos. 
 
 
 
Figura 1 – Fluxograma do processo de estacionamento. 
 
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4.2 LAYOUT DO ESTACIONAMENTO VERTICAL 
 
Segue abaixo layout do estacionamento vertical, considerando dois módulos estruturais 
instalados em um terreno 20,0m x 10,0m. 
 
 
Figura 2 – Layout do estacionamento. 
 
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4.3 LEVANTAMENTO DE CUSTOS 
 
Segue abaixo planilha de custos detalhados de equipamentos e instalação de um 
estacionamento vertical conforme layout descrito no item 4.2, totalizando 5 andares de pavimentos 
estruturais. 
 
 
Figura 3 – Custo estimado para fabricação e instalação 
 de estacionamento vertical metálico. 
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4.4 CRONOGRAMA DE IMPLEMENTAÇÃO 
 
Segue abaixo cronograma de implementação considerando o prazo (em dias) a partir da 
data de compra da solução proposta, contemplando prazos de fabricação e instalação de cada 
componente. 
 
 
Figura 4 – Prazo estimado para fabricação e instalação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5 CONCLUSÃO 
 
Assim como o sistema automatizado usual no mercado para estacionamentos verticais de 
veículos, esta solução proposta visa o máximo aproveitamento da área total do estacionamento, 
evitando perdas com rampas e corredores entre pavimentos. Entretanto, estas soluções acabam 
gerando um custo elevado em manutenção, comparado a um edifício garagem por exemplo, onde é 
obrigatório desenvolver um plano de manutenção afim de estender a vida útil dos equipamentos de 
acordo com seus fabricantes. Sem este plano de manutenção, qualquer solução automatizada torna-
se inviável pois comprometerá o desempenho de seus equipamentos. 
As soluções automatizadas atuais não acompanham o mesmo desenvolvimento tecnológico 
que a indústria e esta é a principal solução deste projeto, pois ao se aplicar a tecnologia existente na 
indústria a um estacionamento, aumenta-se assim a eficiência do sistema como um todo, ao se 
utilizar equipamentos comerciais e de fácil manutenção, aumentando dessa forma os lucros a longo 
prazo ao estender a vida útil dos equipamentos e executando seus planos de manutenção. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
YOSHITOME, Marcelo Massao: Viabilidade da Automação de Estacionamentos Verticais. 
Disponível em: < http//:www.fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias/mecatronica/ 
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estacionamento%20verticais.pdf >. Acesso em: 20 abr. 2020. 
MELO, Ana Paula: Avaliação Computacional de Estratégia para a Redução do Consumo de 
Energia Elétrica em Um Hotelde Florianópolis. Disponível em: < http//:www.labeee.ufcs.br/sites/ 
default/files/publicacoes/tccs/TCC_Ana_Paula_Melo.pdf >. Acesso em: 20 abr. 2020. 
JACHIC, João: Simulação da Poluição do Monóxido de Carbono em Ambiente Fechado. 
Disponível em: < http//:www.fem.unicamp.br/~phoenics/EM974/PROJETOS/PROJETOS%201%20 
SEM-10/TURMA%20ª/G2/Materiais%20novos%20974/ccvii.pdf >. Acesso em: 20 abr. 2020. 
MINISTÉRIO DA INFRAESTRUTURA. Disponível em: < http//:www.infraestrutura.gov.br/ 
duvidas-gerais/115-portal-denatran/9484-frota-de-veículos-2020 >. Acesso em: 18 abr. 2020 
PENSAMENTO VERDE. Disponível em: < http//:www.pensamentoverde.com.br/atitude/ 
ideias-verdes-estacionamento-vertical-automatizado/ >. Acesso em: 22 abr. 2020 
POLLUX. Disponível em: < http//:www.pollux.com.br >. Acesso em: 30 abr. 2020 
RBA ELEVADORES. Disponível em: < http//:www.rbaelevadores.com.br >. Acesso em: 30 
abr. 2020 
SUNCORP. Disponível em: < http//:www.suncorp.com.br >. Acesso em: 30 abr. 2020