Tecnologia da Construção II - Instalações Prediais

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· Tecnologia da Construção II
INSTALAÇÕES	ELÉTRICAS PREDIAIS 
PROJETOS ATENDENDO A NBR5410:2004
· Sistemas	Elétricos		
	As instalações elétricas constituem subsistemas que devem ser integrados ao sistema construtivo proposto	pela	arquitetura de forma harmônica, racional e tecnicamente correta. 
	Projetar uma Instalação Elétrica consiste basicamente em:	
1. Quantificar, determinar os tipos e localizar os pontos de utilização de energia elétrica;	
2. Dimensionar, definir o tipo e o caminhamento dos condutores e condutos.
3. Dimensionar, definir o tipo e a localização dos dispositivos de proteção, de comando, de medição de energia elétrica e demais acessórios. 
Critérios para a elaboração do projeto de Elétrico:
1. Acessibilidade
2. Flexibilidade e reserva de carga
3. Confiabilidade
Quantificação do sistema:
	Com os dados obtidos nas informações preliminares, e de posse das normas técnicas aplicáveis, no caso a NBR-5410/2004, o projetista estará em condições de fazer um levantamento da previsão de cargas do projeto, tanto em termos da quantidade de pontos de utilização, quanto de sua potência nominal.
· Previsão de tomadas
· Previsão de iluminação
· Previsão de cargas especiais: elevadores, bombas de recalque d´agua,bombas de drenagem, bombas de combate a incêndio
Desenho de plantas, basicamente é composta por:
· Desenho dos pontos de utilização 
· Localização dos quadros de distribuição e quadros de força
· Divisão das cargas em circuitos terminais 
· Desenho das tubulações dos circuitos terminais
· Traçado da fiação dos circuitos terminais
· Localização das caixas de passagem dos pavimentos e prumadas
· Localização do QGBT, CM, caixa seccionadora, do ramal alimentador e do ponto de entrega
· Desenho das tubulações dos circuitos alimentadores
· Desenho do esquema vertical (prumada)
· Traçado da fiação dos circuitos alimentadores.
Dimensionamento: Condutores, Tubulações, Dispositivos de proteção, Quadros.
· CONDUTORES
1. PASSO 1: ---------
Observação: A concessionária estabelece diretrizes para o calculo de demanda, dimensionamentos e requisitos mínimos para os projetos, além de fixar as condições técnicas mínimas e uniformizar os procedimentos para o fornecimento de energia. 
Limites para Fornecimentos 
As edificações são enquadradas em função da carga instalada e demanda calculada. As concessionarias atendem a seus consumidores residenciais, fornecendo energia elétrica na classe de tensão monofásica, bifásica e trifásica, de acordo com suas necessidades. 
Padrão de Entrada
É a instalação que compreende os seguintes componentes: ramal de entrada, poste particular, caixas, quadro de mediação, proteção, aterramento e ferragens.
Dimensões do poste particular: comprimento total de 7,5m, sendo 1,35 engastado no solo e altura livre de 6,15m
Ramal de Ligação
Ramal de ligação e os equipamentos de medição são fornecidos e instalados pela concessionaria fornecedora de energia elétrica. Os condutores devem ser instalados de forma a permitir as seguintes distancias mínimas entre o condutor e o solo:
5,5m no cruzamento de ruas e avenidas e entradas de garagens de veículos pesados
4,5m nas entradas de garagens residenciais
3,5m nos locais exclusivos para pedestres.
Quadro de Medição
Antes de iniciar o projeto, o arquiteto deve efetuar um estudo do terreno e a posteação da rua para definir a melhor localização do quadro de medição. Este equipamento de medição será instalado pela concessionaria, dentro da propriedade particular, preferencialmente no limite do terreno. 
Para facilitar a medição do hidrômetro e do relógio de medição, as três peças (entrada de energia, agua e poste) devem formar um só elemento no projeto.
Medidas da caixa de medição: 1,4m e 1,6m em relação ao piso acabado
Equipamento de Utilização de Energia
Tensão e Corrente Elétrica
Corrente Elétrica (i): Movimento ordenado dos elétrons livres nos fios, provocado pela ação da tensão. Sendo medido por ampere (A)
Tensão (v): Força que impulsiona os elétrons livres nos fios. Sendo medido em volts (V). Sendo também a Diferença de potencial (ddp) entre dois corpos diferentes de um circuito. Sempre que houver ddp, os elétrons livres fluirão do corpo carregado negativamente para o carregado positivamente.
Potência (p): Tensão multiplicada pela corrente elétrica. Medido em potência (W)
Potencia(w)= tensão (V) x Corrente (A)
Potência Elétrica
A potência elétrica é igual a potencia aparente (Va), que é composta por :
	Potencia Ativa: a que é transformada em potencia luminosa, potencia mecânica e é medida em (W)
	Potencia Reativa: é a que é transformada em campo magnético, necessário ao funcionamento de motores, transformadores e reatores. (Var)- volt-ampere
	Fator de Potência: é a porcentagem da potencia aparente que é transformado em outro tipo de energia, ou seja potencia ativa.
	Para saber o quanto da potencia aparente, foi transformado em potencia ativa, aplicam-se valores de fator de potencia tais que:
1- Para iluminação
2- 0,8 para tomadas de uso geral
Previsão de Cargas
1- Objetivo da previsão de cargas é a determinação de todos os pontos de utilização de energia elétrica (pontos de consumo ou cargas) que farão parte da instalação. 
2- Ao final da previsão de cargas, estarão definidas as potências, a quantidade e a localização de todos os pontos de consumo de energia elétrica da instalação
3- A NBR 5410 estabelece condições mínimas, para quantificação, localização e determinação das potências dos pontos de iluminação e tomadas em habitações.
Iluminação
Prever pelo menos um ponto de luz fixo no teto para cada cômodo ou dependência, comandado por interruptor de parede.
Potencia mínima de iluminação:
Para recintos com área igual ou menor a 6m² atribuir no mínimo de 100VA
Para recintos com área superior a 6m², atribuir no mínimo 100VA para os primeiros 6m², acrescidos de 60VA para cada aumento de 4m² inteiros. 
Tomadas
Quantidade mínima:
Em salas e dormitórios: um ponto de tomada para cada 5m, ou fração de perímetro, espaçados tão uniformemente quanto possível. 
Cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, cozinha-área de serviço, lavanderias e locais análogos: uma tomada para cada 3,5m ou fração de perímetro, independente da área, sendo que acima da bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente.
Banheiros: no mínimo uma tomada perto do lavatório, com uma distancia mínima de 60cm do box, independente da área. 
Subsolos, varandas, garagens ou sótãos: no mínimo uma tomada independente da área. 
Em cada um dos demais cômodos e dependência prever no mínimo:
Um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for inferior ou igual a 2,25m² ( esse ponto pode ser posicionado externamente, a ate 0,80m da porta de acesso)
Um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for superior a 2,25m² e igual ou inferior a 6m².
Potência mínima de tomadas de uso geral:
Banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais semelhantes: Atribuir 600VA por tomada, para as três primeiras tomadas, e 100VA para cada uma das excedentes, considerando cada um dos ambientes separadamente. 
Demais cômodos ou dependências: atribuir 100VA por tomada
Quantidade de tomadas de uso especifico(chuveiro,ar condicionado, secadora)
A quantidade de TUEs é estabelecida de acordo com o número de aparelhos de utilização. Os pontos devem ser localizados no máximo 1,5m do ponto do aparelho. Para cada tomada de uso especifico, é necessário um circuito exclusivo para elas tbm.
Simbologia 
É importante ressaltar que toda simbologia está subordinada a regras, que são as normas técnicas (NBR 5444) 
Começando um projeto:
 Demanda de Energia 
É o que vamos precisar utilizar no nosso dia a dia. 
Potencia instalada é toda a potencia que a gnt vai instalar na nossa casa, ou seja soma das potencias nominais de todos os aparelhos elétricos
Demanda: É a potencia elétrica realmente absorvida em um determinado instante por um aparelho ou por um sistema.
Potencia de Demanda: é a demanda máxima da instalação. Este valoré utilizdo para o dimensionamento dos condutores e dispositivos de proteção
Fator de Demanda: É a razão entre a demanda máxima e a potencia instalada.
FD= D MAX/ P inst
Cálculo da Demanda
Divisão da Instalação em Circuitos
A instalação elétrica de uma residência deve ser dividida em circuitos terminais. A divisão em circuitos terminais facilita a operação e manutenção da instalação, além de reduzir a interferência entre os pontos de utilização. 
Como consequência, os circuitos terminais individualizados terão reduzidas a queda de tensão e a corrente nominal, o que possibilita o dimensionamento de condutores e dispositivos de proteção de menor seção e capacidade nominal.
Cada circuito terminal é ligado a um dispositivo de proteção. No caso das instalações residenciais, podem ser utilizados disjuntores termomagnéticos ou disjuntores diferenciais residuais (DR) , DR é um disjuntor mais sensível a fuga de corrente.
Tomadas de uso geral, devem ser divididas da seguinte forma: áreas molhadas juntas, e áreas secas. Não é recomendado juntar por conta do risco que as tomadas da área molhada trazem pela proximidade com a agua. Cada tomada de uso especifico tem seu circuito
A divisão deve ser de modo a atender:
1- Segurança: evitando que a falha em um circuito prive a alimentação de toda uma área 
2- Conservação de Energia: possibilitando que cargas de iluminação e/ou de climatização sejam acionadas na justa medida das necessidades
3- Funcionais: permitindo a criação de diferentes ambientes, como os necessários em auditórios, recintos de lazer.
4- Produção: diminuindo as paralisações de inspeção e de reparo
5- Manutenção: facilitando ou possibilitando ações de inspeção, operação, ensaios e de reparo.
Setores de uma Instalação 
Circuito Elétrico: é o conjunto de equipamentos e condutores elétricos, ligados a um mesmo dispositivos de proteção.
Dispositivos de Proteção: É um equipamento elétrico que atua automaticamente pela ação de dispositivos sensíveis, quando o circuito elétrico ao qual está conectado se encontra submetido a determinadas condições anormais, com o objetivo de evitar ou limitar danos a um sistema elétrico.
Quadro de distribuição: Componente de uma instalação elétrica destinado a abrigar um ou mais dispositivos de proteção e/ou de manobra e a conexão de condutores elétricos interligados a eles, a fim de distribuir a energia elétrica aos diversos circuitos.
Circuitos terminais: São os circuitos que alimentam diretamente os equipamentos de utilização e ou tomadas de corrente de uso geral ou de uso especifico.
Quadros terminais: São quadros elétricos que alimentam exclusivamente circuitos terminais.
Obs 1 : Ao estabelecer o número de circuitos e potência dos circuitos, recomenda-se não exceder o limite de cada ramal, sob risco de superaquecimento dos cabos e desarmes dos disjuntores. 
	Tensão de 127V – limite de potência: 1200W
	Tensão de 220V- limite de potência: 2500W 
Objetivos da divisão de uma instalação:
Jamais colocar em um mesmo circuito iluminação e tomadas
A divisão da instalação em circuitos terminais tem os seguintes objetivos:
1. Limitar as consequências de uma falta, a qual pode provocar apenas o seccionamento do circuito defeituoso
2. Facilitar as verificações, os ensaios e a manutenção
3. Evitar os perigos que possam resultar da falha de um circuito único, como no caso de iluminação 
Quadros de Distribuição 
É o local onde se concentra a distribuição de toda instalação elétrica e onde se reúnem os dispositivos de controle e proteção dos circuitos como: Disjuntores termomagnéticos e disjuntores diferenciais residuais.
O quadro de distribuição de circuitos recebe condutores (fios/cabos) que vem do medidor ou centro de medição, e dele partem após a proteção os circuitos terminais (iluminação, tomadas, aparelhos elétricos)
Quadro de Distribuição de Cargas e Circuitos
Os circuitos terminais terão sua origem, comando e proteção nos quadros. As partes componentes de um quadro são:
1. Disjuntor geral
2. Barramento de interligações das fases
3. Disjuntores dos circuitos terminais 
4. Barramento de neutro
5. Barramento de proteção
6. Estrutura: composta de caixa metálica, chapa de montagem dos componentes, isoladores, tampa e sobretampa.
Dispositivos de proteção para baixa tensão 
São dispositivos que servem para proteger a instalação em casos de curtos-circuitos, ou quando há excesso de corrente elétrica (sobrecarga). Os dispositivos de proteção mais comuns são os disjuntores termomagnéticos (DTM) e os disjuntores diferencial residual (DR). DR é aquele que é mais sensível a fuga de corrente elétrica.
A norma recomenda o DR para os seguintes casos:
1. Tomada de corrente em cozinhas, áreas externas, áreas de serviços
2. Aparelhos de iluminação instalados em áreas externas
3. Circuitos de tomadas de correntes em banheiros
Obs: para dimensionar o dispositivo de proteção (disjuntor) de um circuito é necessário saber a potência a ser instalada em cada circuito e calcular sua corrente.
Quadro de distribuição 
De acordo com a norma o quadro deve estar localizado em locais de fácil acesso, com grau de proteção adequado a classificação das influencias externas e possuir identificação do lado externo, como também identificação dos componentes, preferencialmente o mais próximo possível do medidos ou centro de medição.
Essa recomendação é para evitar gastos desnecessários com fios do circuito de distribuição de energia. A distancia máxima do quadro ate a tomada mais distante não deve ultrapassar 35 metros. Caso contrario haverá uma subdivisão de quadros de distribuição. A posição mais recomendável para sua localização são nos corredores, cozinha, áreas cobertas. De forma que fique 1,5m em relação ao piso acabado.
Aterramento 
Nas instalações elétricas prediais e residenciais, o aterramento é extremamente necessário, pois estabelece essa ligação com a terra, estabilizando a tensão em caso de sobrecarga de energia, evitando-se dessa forma, um curto-circuito nos aparelhos da instalação.
Prumada Elétrica
A prumada elétrica é um desenho esquemático (sem escala) que visa representar a instalação no plano vertical. Ele mostra a interligação de toda a instalação, contendo basicamente: caixa seccionada, alimentador geral de baixa tensão, quadro geral de baixa tensão, centros de medidores, caixas de passagem, alimentadores dos quadros de distribuição parciais e dos quadros terminais.
A visualização, em um só desenho, de todo o sistema elétrico do prédio permite uma compreensão clara das interligações existentes entre os diversos pavimentos e setores da instalação, bem como a rápida identificação das bitolas dos eletrodutos e dos condutores que os interligam, pois esses dados devem constar do desenho da prumada elétrica. 
Shaft de elétrica:
 
Diagramas de Instalações Elétricas
Os diagramas são ditos unifilares quando temos apenas um alinha para representação da saída dos condutores de cada circuito, estando representada nesta a fiação correspondente. Já no caso dos diagramas multifilares, cada condutor de cada circuito é representado por uma linha exclusiva, sendo uma representação integral das conexões elétricas existentes no interior de cada quadro da instalação.
Sistema de Distribuição
As companhias concessionarias de energia estabelecem, através de suas normas técnicas, os padrões, limites e tipo de fornecimento para unidades consumidoras individuais e edificações coletivas, em função de suas potencias instaladas e das demandas máximas previstas. A partir desses dados define-se se o atendimento será em tensão primaria ou secundaria, neste caso, o numero de condutores que interliga a unidade consumidora conforme sejam bifásicos, monofásicos ou trifásicos 
Eletrodutos e Caixas
Eletrodutos: são condutos (aparentes ou embutidos) destinados exclusivamente a conter ou abrigar condutores elétricos (fios e cabos). Ele tem a importante função de proteger os condutores contra ações mecânicas e contra corrosão. Eles podem ser: rígidos (de aço ou pvc), semirrígidos (depolietileno) e flexíveis.
Obs: para iniciar a locação dos eletrodutos, deve-se partir dos quadros de distribuição e caminhar sempre que possível, com o eletroduto de um cômodo para o outro, através dos pontos de luz. 
Eletrodutos e Caixas
Caixas: são acessórios que tem varias funções nas instalações prediais. Suas principais funções são:
1. Servir de base para fixação de luminárias e/ou dispositivos de comando
2. Enfiação, emendas e derivação de eletrodutos
3. Permitir o acesso á fiação e manutenção das instalações
Obs: As caixas retangulares e quadradas tem como finalidade principal a fixação de interruptores e tomadas e são utilizadas também como caixas de passagem quando o eletroduto tiver mais que 15m de comprimento.
As caixas octogonais são usadas em lajes, para fixação de luminárias e derivação de eletrodutos.
· Dimensionamento dos Condutores
Os seis critérios de dimensionamento de circuitos de BT:
1. Seção mínima – pré estabelecida pela norma
2. Capacidade de condução de corrente – identificar para cada seção de cabo, vai ter um intervalo de corrente compatível com o cabo
3. Queda de tensão 
4. Proteção contra sobrecargas 
5. Proteção contra curtos-circuitos
6. Proteção contra contatos indiretos (aplicável apenas quando se usam dispositivos a sobrecorrente na função de seccionamento automático)
	Determina-se as seções dos condutores conforme a capacidade de corrente e o limite de queda de tensão( calcula-se usando os dois métodos e aquele que é mais seguro ou seja com maior seção da bitola é o adotado p ser usado). Depois, quando do dimensionamento dos dispositivos de proteção, verifica-se a capacidade dos condutores com relação as sobrecargas e curto-circuito
	Determinadas as seções dos condutores pelos critérios da capacidade de corrente e do limite de queda de tensão, adota-se como resultado a maior seção, e escolhe o condutor padronizado comercialmente, cuja seção nominal seja igual ou superior á seção calculada.
	Seção Minima
		Condutor de cobre para circuitos de iluminação é de minima 1,5mm²
		Condutor de cobre para circuitos de força, que incluem TUG’é de 2,5mm²
		Neutro, vai ta sempre na mesma bitola do fase
			deve possuir a mesma seção do condutor fase nos seguintes casos:
1. Circuitos Monofásicos e bifásicos neutros 
2. Circuitos Trifásicos, quando a seção do condutor fase for igual ou inferior a 25mm² em cobre ou alumínio 
3. Circuito trifásicos, quando for prevista a presença de harmônicos com taxas de até 15% qualquer que seja a seção
4. Em nenhuma circunstância, o condutor neutro pode ser comum a mais de um circuito 
· Capacidade de Condução de Corrente
· Garante uma vida satisfatória do condutor e seu isolamento submetido aos efeitos térmicos da corrente
· Determinação da seção dos condutores
· Uso de tabelas para correto dimensionamento dos condutores, traduzindo os cálculos para a realidade
· Fatores de correção:
· Fator de correção de temperatura (FCT)
· Fator de correção para números de circuitos (FCNC)
· Fator de correção de agrupamento (FCA)
· Dimensionamento de condutores
· A corrente transportada por qualquer condutor não deve ser tal que a temperatura máxima não seja ultrapassada
· O roteiro descrito determina a seção nominal dos condutores fase. O condutor neutro e de proteção (PE) são determinados em função da seção dos condutores fases. 
· Número de condutores Carregados
Considera-se condutor carregado aquele que efetivamente é percorrido pela corrente elétrica no funcionamento normal do circuito. Neste caso, considera-se os condutores fase e neutro. O condutor de proteção equipotencial, PE, não é considerado condutor carregado. Podemos ter:
1. Circuito trifásico com neutro
2. Circuito trifásico em neutro
3. Circuito bifásico a 3 condutores
4. Circuito bifásico a 2 condutores
5. Circuito monofásico a 3 condutores
6. Circuito monofásico 2 condutores
· Fatores de correção 
Ao efetuarmos o dimensionamento dos condutores, é necessário aplicar os fatores de correção, de forma a adequar cada caso específico ás condições para as quais foram elaboradas as tabelas de capacidade de condução de corrente. São basicamente, três as correções a fazer, correspondendo a cada uma delas um fator de correção:
1. Fator de correção de temperatura
2. Fator de correção de agrupamento
3. Fator de correção devido á resistividade térmica do solo 
· Queda de Tensão 
· Aparelhos elétricos são projetos para trabalharem a determinadas tensões, com baixa tolerância 
· Tratado na seção 6.2.7 da NBR 5410
· Ao longo do circuito, ocorre uma queda de tensão
· As quedas de tensão são em função da distância entre a carga e o medidor e a potência da carga
· Utiliza a corrente de projeto do circuito
· Quedas dadas em porcentagem da tensão nominal
A queda de tensão provocada pela passagem de corrente elétrica nos condutores dos circuitos de uma instalação deve estar dentro de determinados limites máximos, a fim de não prejudicar o funcionamento dos equipamentos de utilização ligados aos circuitos terminais. Os efeitos de uma queda de tensão acentuada nos circuitos alimentadores e terminais de uma instalação, levam os equipamentos a receber, uma tensão inferior aos valores nominais.
Isso é prejudicial ao desempenho dos equipamentos que, além de não funcionarem satisfatoriamente, podem ter vida útil reduzida