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Instalações elétricas prediais

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Fornecimento de energia elétrica

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Padrão de entrada

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Equipamentos de utilização de energia elétrica

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Tensão e corrente elétrica

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Potência elétrica

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Potência elétrica total instalada

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Quadro de distribuição de circuitos

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Prumadas elétricas e caixas de passagem

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS E O PROJETO DE ARQUITETURA 8a edição revista

10 Circuitos da instalação 11 Aterramento do sistema 12 Dispositivos de proteção para baixa tensão 13 Componentes utilizados nas instalações 14 Dispositivos de manobra 15 Tomadas de corrente 16 Aparelhos de iluminação 17 Instalações prediais de telefonia 18 Simbologia básica

21 Previsão de pontos em instalações residenciais 22 Instalações de antenas e suas interfaces com as redes elétricas 23 Instalação de para-raios e suas interfaces com a arquitetura 24 Adequação das instalações para portadores de necessidades especiais 25 Luminotécnica 26 O consumo de energia em residências 27 Sistemas de condicionamento de ar 28 Os refrigeradores e balcões frigoríficos 29 Previsão de cabinas de força no projeto arquitetônico 30 Casa de bombas no projeto arquitetônico 31 Previsão de shafts e áreas técnicas 32 Elevador elétrico 33 Novos conceitos e tecnologias

Na parte 1 deste livro, são apresentados os principais conceitos das instalações elétricas prediais, bem como das instalações de telefonia, com enfoque na arquitetura. Na parte 2, são abordadas as principais interfaces, as novas tecnologias e os principais conceitos dessas instalações, com enfoque no projeto arquitetônico. O livro foi desenvolvido com a finalidade de apresentar a arquitetos, engenheiros civis, projetistas e alunos dos cursos de Arquitetura e Urbanismo e Engenharia Civil uma visão conceitual mais didática, prática e simplificada das instalações prediais elétricas e de telefonia, bem como de mostrar a necessidade da integração dessas instalações com os demais subsistemas construtivos envolvidos na construção do edifício.

34 Avanços tecnológicos no suprimento de energia

E O PROJETO DE ARQUITETURA

20 Os equipamentos e suas interfaces com a arquitetura

Como professor de disciplinas de instalações prediais em faculdades de Engenharia Civil e Arquitetura e Urbanismo, o autor observou a carência e a importância de uma bibliografia que atendesse às necessidades de aprendizado e consulta sobre as interfaces físicas e funcionais do projeto arquitetônico com as instalações elétricas prediais.

ROBERTO DE CARVALHO JÚNIOR ROBERTO DE CARVALHO JÚNIOR É engenheiro civil, licenciado em Matemática, com habilitação em Física e Desenho Geométrico. Pós-graduado em Didática do Ensino Superior e mestre em Arquitetura e Urbanismo na área de Projeto e Planejamento de Assentamentos Humanos. Projetista de instalações hidráulicas prediais, desde 1982, já elaborou inúmeros projetos de edificações de médio e de grande porte, executados em várias cidades do Brasil.

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

19 O quadro de medição de energia no projeto arquitetônico

Durante trinta anos atuando como projetista de instalações, o engenheiro Roberto de Carvalho Júnior constatou vários problemas de compatibilização entre os projetos arquitetônicos e os de instalações prediais hidráulico-sanitárias e elétricas.

CARVALHO JÚNIOR

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INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

E O PROJETO DE ARQUITETURA

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ª

Desde 1994, atua na área acadêmica, em faculdades de Arquitetura e Urbanismo e Engenharia Civil, como professor universitário de disciplinas de instalações prediais. É palestrante e autor de livros, artigos e publicações em diversos jornais e revistas do país voltados à construção civil, discorrendo especificamente sobre assuntos relacionados a sua área de atuação. Atualmente, trabalha na área acadêmica e como consultor independente.

ista edição rev

35 Edifícios inteligentes (com alta tecnologia) 36 Instalações elétricas em alvenaria estrutural 37 Instalações elétricas em sistema drywall 38 Instalações elétricas em sistema steel frame 39 Instalações elétricas em sistema wood frame 40 Instalações elétricas em sistema construtivo concreto + PVC 41 Referências bibliográficas

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I SBN 978-85-212-1158-7

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Conteúdo

ROBERTO.DE.CARVALHO.JÚNIOR

INSTALAÇÕES.ELÉTRICAS. E.O.PROJETO.DE.ARQUITETURA 8.ª edição revista

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Instalações elétricas e o projeto de arquitetura © 2017 Roberto de Carvalho Júnior 8.ª ed. revista Editora Edgard Blücher Ltda.

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Angélica Ilacqua CRB-8/7057

Rua Pedroso Alvarenga, 1245, 4º andar 04531-934 – São Paulo – SP – Brasil Tel.: 55 11 3078-5366 contato@blucher.com.br www.blucher.com.br

Segundo o Novo Acordo Ortográfico, conforme 5. ed. do Vocabulário Ortográfico da Língua Portuguesa,

Carvalho Júnior, Roberto de Instalações elétricas e o projeto de arquitetura / Roberto de Carvalho Júnior. – 8. ed. – São Paulo: Blucher, 2017. 288 p. : il.

Edição revista Bibliografia ISBN 978-85-212-1158-7

Academia Brasileira de Letras, março de 2009.

1. Instalações elétricas - Projetos e plantas I. Título. É proibida a reprodução total ou parcial por quaisquer meios sem autorização escrita da editora. Todos os direitos reservados pela Editora Edgard Blücher Ltda.

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Índices para catálogo sistemático: 1. Instalações elétricas - Projetos e plantas

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PREFÁCIO.À.8.ª.EDIÇÃO

“Arquitetura não se ensina, se aprende.” Portanto, é preciso motivar o estudante, para que ele assuma isso e se integre em um processo de trabalho permanente, para seguir se interessando pelo seu campo de estudo e conhecimento, autonomamente, com independência dos programas da escola. Essa livre reflexão, sobre a base da formação do arquiteto contemporâneo, nos remete ao cumprimento dos currículos das matérias ditas técnicas das faculdades de Arquitetura e Urbanismo (FAUs), sempre penoso para alunos e professores. No meu tempo, tirar nota 5 em Geometria Descritiva, no primeiro ano, “valia” o diploma. O autor e professor Roberto de Carvalho Júnior, engenheiro civil, mestre em Arquitetura e Urbanismo, projetista de instalações prediais, convencionais e complexas, convenceu-se de que, para o apoio de suas atividades, junto a estudantes, futuros arquitetos, era necessário um formato mais adequado, para a abordagem do conhecimento técnico de sua área de dedicação. Todo o sentido de seu trabalho foi “especializar” a questão das instalações prediais, motivando o aluno não somente a tratar da questão, com foco em pré-projeto e pré-dimensionamento, mas a apreciá-la sob um novo e pertinente ângulo: a óptica da arquitetura. É com convicção que afirmo se tratar de um novo método de ensino, mais adequado e por isso mesmo mais efetivo, criado pelo professor Carvalho Júnior. O sucesso dessa concepção, com a clara diretriz de apego à vontade de formar novos e competentes profissionais, pode ser medido pela prematura, proximamente esgotável e nova edição do livro Instalações elétricas e o projeto de arquitetura, que ora se apresenta com este honroso espaço de palavras inicias para mim. Sobre o autor, referimo-nos à sua obra cobrindo instalações prediais, adotada por número crescente de FAUs do Brasil, e por meio dessa produção, com fundamento sensível e criativo, temos a possibilidade de avaliar as grandezas pessoal e profissional de Carvalho Júnior. Sobre a edição, temos mais um admirável trabalho da editora Blucher, que participa do esforço em elevar a competitivi-

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PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO PREFÁCIOPREFÁCIOPREFÁCIO

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Instalações Elétricas e o Projeto de Arquitetura

dade do mercado editorial brasileiro de publicações técnicas ao plano das qualidades gráfica e editorial globais. Os professores das disciplinas correlatas dispõem de um referencial de inestimável validade e efetividade para o ensino e o aprendizado. Os professores de outras disciplinas de conhecimento técnico dispõem de uma “fresta”, nas múltiplas frentes de trabalho, a ser decididamente explorada, com inovação, na consolidação de suas experiências pedagógicas.

Notas ao prefácio 1. O livro Instalações Elétricas e o Projeto de Arquitetura é bibliografia reconhecida e consagrada, adotada por universidades de todo o país. 2. A Blucher, estrategicamente, apresenta esta nova edição: a oitava. 3. O autor, realizou severa revisão e sensível ampliação do conteúdo, com fundamento em novos conceitos, inovações tecnológicas e atualização de normas técnicas. 4. Tudo para apresentar a arquitetos, engenheiros, projetistas e alunos dos cursos de Arquitetura e Urbanismo e de Engenharia Civil uma visão conceitual mais didática, ainda mais simplificada e imediatamente aplicável nos campos de conhecimento e de desenvolvimento das instalações prediais elétricas e de telefonia. 5. O professor Roberto de Carvalho Júnior é um entusiasta da causa e chama a nossa atenção para a necessidade de absoluta integração e para a mais perfeita compatibilização das instalações elétricas com os demais subsistemas que definem a construção de edificações contemporâneas, úteis e de plena versatilidade. 6. Mãos à obra!!! Mário Sérgio Pini Diretor de Relações Institucionais Grupo PINI

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CONTEÚDO

PARTE I – INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS 1

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS .............................. Considerações gerais ..........................................................

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fORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA ...................... Limites para fornecimento ................................................. Ligação monofásica .................................................... Ligação bifásica .......................................................... Ligação trifásica ......................................................... Ligações de cargas especiais .....................................

23 25 25 26 26 27

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PADRÃO DE ENTRADA ..................................................... Ramal de ligação ................................................................. Poste particular e pontalete ............................................... Quadro de medição ............................................................. Centro de medição (medição agrupada) ...........................

28 32 40 42 42

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EQUIPAMENTOS DE UTILIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA ............................................................................ Instalação de equipamentos............................................... Instalação de aparelhos especiais......................................

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TENSÃO E CORRENTE ELÉTRICA ..................................... As variações de tensões e os aparelhos bivolt ..................

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POTÊNCIA ELÉTRICA ........................................................ Fator de potência ................................................................ Triângulo de potências .......................................................

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POTÊNCIA ELÉTRICA TOTAL INSTALADA ...................... O cálculo do consumo .........................................................

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CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO CONTEÚDOCONTEÚDOCONT EÚDOCONTEÚDOCONTEÚDO

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Instalações Elétricas e o Projeto de Arquitetura

8 QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO DE CIRCUITOS................ 58 Localização do quadro de distribuição no projeto arquitetônico........................................................................ 65 9

PRUMADAS ELÉTRICAS E CAIXAS DE PASSAGEM........ 67

10 CIRCUITOS DA INSTALAÇÃO........................................... 70 Circuitos de distribuição..................................................... 70 Circuitos terminais.............................................................. 71 Divisão da instalação em circuitos terminais.................... 72 Potência por circuito........................................................... 75 Exemplo de aplicação.................................................. 76 11 ATERRAMENTO DO SISTEMA.......................................... 78 Aterramento da entrada consumidora............................... 79 Barramento equipotencial (BEP).............................. 79 Aterramento do quadro de distribuição de energia.......... 82 Aterramento dos aparelhos eletrodomésticos.................... 83 12 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO PARA BAIXA TENSÃO.... 84 13 COMPONENTES UTILIZADOS NAS INSTALAÇÕES...... 88 Eletrodutos............................................................................ 89 Caixas................................................................................... 94 Condutores de eletricidade................................................. 99 14 DISPOSITIVOS DE MANOBRA......................................... 105 Interruptores........................................................................ 106 Interruptor simples..................................................... 107 Interruptor paralelo..................................................... 107 Interruptor intermediário........................................... 108 Interruptor controlador de luz.................................... 108 Minuterias.................................................................... 108 Interruptores temporizados........................................ 108 Pulsadores................................................................... 109 Interruptores remotos................................................. 109 Esquemas de ligação e fiação de interruptores......... 109 Contactores e chaves magnéticas....................................... 111 Chave-boia ............................................................................ 111 Campainha ou cigarra......................................................... 111 Sensor de presença.............................................................. 111 15 TOMADAS DE CORRENTE................................................ 112 Tomadas de uso geral.......................................................... 112 Tomadas de uso específico.................................................. 114

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Conteúdo

Quantidade mínima de tomadas......................................... 115 Tomadas de uso geral.................................................. 116 Tomadas de uso específico......................................... 118 Esquemas de ligação e fiação de tomadas......................... 122 16 APARELHOS DE ILUMINAÇÃO......................................... 124 Tipos de luminárias segundo a forma de aplicação da luz... 127 Luminária comum....................................................... 127 Luminária direcionadora de luz................................. 127 Luminária de luz indireta........................................... 127 Luminária decorativa.................................................. 127 Luminária com refletores e aletas parabólicos.......... 127 Tipos de lâmpadas............................................................... 128 Cálculo de iluminação......................................................... 136 Carga mínima de iluminação exigida pela NBR 5410....... 137 Condições para se estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz............................................. 137 Condições para se estabelecer a potência mínima de iluminação.............................................................. 137 17 instalações prediais de telefonia........................ 141 Considerações gerais........................................................... 141 Entrada telefônica................................................................ 142 Poste particular para entrada telefônica................... 144 Caixa externa para entrada telefônica....................... 146 Aterramento................................................................. 147 Ramal de entrada telefônica............................................... 147 Entrada aérea.............................................................. 148 Entrada subterrânea................................................... 149 Prumada telefônica.............................................................. 149 Caixas de distribuição......................................................... 153 Caixas de saída..................................................................... 156 Tomadas de telefonia........................................................... 158 Critério para previsão de pontos telefônicos..................... 158 Critério para previsão de caixas de saída.......................... 159 Residências ou apartamentos..................................... 159 Lojas............................................................................. 160 Escritórios................................................................... 160 Fio telefônico........................................................................ 160 Canaletas de piso................................................................. 161 Caixas de derivação............................................................. 162 18 SIMBOLOGIA BÁSICA........................................................ 163 Simbologia utilizada nas instalações elétricas................... 163 Simbologia utilizada nas instalações de telefonia............. 171

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Instalações Elétricas e o Projeto de Arquitetura

PARTE II – AS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS E SUAS INTERFACES COM O PROJETO ARQUITETÔNICO 19 O QUADRO DE MEDIÇÃO DE ENERGIA NO PROJETO ARQUITETÔNICO...................................... 175 20

OS EQUIPAMENTOS E SUAS INTERFACES COM A ARQUITETURA................................................................ 179 Selo Procel ........................................................................... 180 Ruídos em eletrodomésticos................................................ 181

21 PREVISÃO DE PONTOS EM INSTALAÇÕES RESIDENCIAIS..................................................................... 184 Sala....................................................................................... 185 Escritório.............................................................................. 186 Quarto................................................................................... 186 Terraço................................................................................. 186 Banheiros............................................................................. 186 Cozinha................................................................................. 190 Área de serviço.................................................................... 193 Pontos externos................................................................... 193 22 INSTALAÇÕES DE ANTENAS E SUAS INTERFACES COM AS REDES ELÉTRICAS............................................... 194 23 INSTALAÇão DE PARA-RAIOs E SUAS INTERFACES COM A ARQUITETURA...................................................... 197 24 ADEQUAÇÃO DAS INSTALAÇÕES PARA PORTADORES DE NECESSIDADES ESPECIAIS................ 200

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25 LUMINOTÉCNICA............................................................... 202 Interfaces da iluminação com a superfície de trabalho.... 203 Interfaces da iluminação com o projeto arquitetônico...... 206 Conceitos e grandezas luminotécnicas fundamentais...... 207 Luz................................................................................ 207 Fluxo luminoso............................................................ 208 Eficiência luminosa..................................................... 208 Intensidade luminosa.................................................. 210 Iluminamento ou iluminância.................................... 211 Luminância.................................................................. 212 Cálculo luminotécnico......................................................... 213 Método dos lumens...................................................... 213 Método ponto por ponto.............................................. 219 Iluminação residencial......................................................... 220 Hall de entrada............................................................ 220

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O CONSUMO DE ENERGIA EM RESIDÊNCIAS............... 224 Os vilões do consumo.......................................................... 225 A iluminação e o consumo de energia................................ 229 Aquecimento de água: como gastar menos........................ 230

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SISTEMAS DE CONDICIONAMENTO DE AR.................. 232 Dimensionamento de ar-condicionado (Splits)................. 233 Ambientes sem exposição a raios solares.......................... 234 Ambientes com exposição a raios solares.......................... 234

Conteúdo

Sala de estar................................................................ 221 Sala de jantar............................................................... 221 Cozinha........................................................................ 221 Dormitório.................................................................... 221 Banheiro....................................................................... 222 Iluminação comercial e administrativa.............................. 222 Iluminação industrial.......................................................... 222

28 OS REFRIGERADORES E BALCÕeS FRIGORÍFICOS....... 237 29 PREVISÃO DE CABINAS DE FORÇA NO PROJETO ARQUITETÔNICO.............................................................. 238 Localização das cabinas...................................................... 239 Tipos de cabinas.................................................................. 239 30 casa de bombas no projeto arquitetônico.... 241 31 previsão de shafts e áreas técnicas.................... 243 32 elevador elétrico........................................................ 246 Novas tecnologias para o transporte vertical..................... 247 33 NOVOS CONCEITOS E TECNOLOGIAS.......................... 249 Novos componentes e equipamentos.................................. 250 Cabeamento estruturado..................................................... 254 34 AVANÇOS TECNOLÓGICOS NO SUPRIMENTO DE ENERGIA............................................................................... 257 Sistemas de cogeração de energia...................................... 258 Sistema direto de alimentação de energia......................... 260 35 EDIFÍCIOS INTELIGENTES (COM ALTA TECNOLOGIA).... 261 Sistema de automação predial............................................ 263 Elevadores.................................................................... 267 Ar-condicionado.......................................................... 267 Transmissão de dados e telefonia.............................. 267

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Instalações Elétricas e o Projeto de Arquitetura

Segurança.................................................................... 267 Iluminação................................................................... 268 36 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM ALVENARIA ESTRUTURAL....................................................................... 269 37 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM SISTEMA DRYWALL....... 273 38 instalações elétricas EM sistema steel frame....................................................................... 275 39 instalações elétricas EM sistema WOOD frame.................................................................... 279 40 instalações elétricas EM Sistema construtivo concreto + pvc................................ 282 41 referências bibliográficas...................................... 284

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INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS

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CONSIDERAÇÕES GERAIS O projeto de instalações elétricas prediais é uma representação gráfica e escrita do que se pretende instalar na edificação, com todos os seus detalhes e a localização dos pontos de utilização (luz, tomadas, interruptores, comandos, passagem e trajeto dos condutores, dispositivos de manobras etc.). Quando bem elaborado e corretamente dimensionado, com materiais de qualidade comprovada e também integrado de uma forma racional, harmônica e tecnicamente correta com os projetos técnicos complementares, o projeto de instalações elétricas gera significativa economia na aquisição de materiais e na execução das instalações, além de evitar o superdimensionamento (ou sub) de circuitos, disjuntores desarmados, falta de segurança nas instalações (incêndios, perda de equipamentos, choques elétricos) e dificuldade para a execução das instalações desconformes com as normas vigentes. O tempo despendido na compatibilização do projeto arquitetônico com o de instalações elétricas será recuperado quando na execução de ambos, evitando desperdício de energia e o mau funcionamento dos aparelhos e equipamentos e permitindo fácil operação e manutenção de toda a instalação. Para facilitar a manutenção, o ideal é que o arquiteto proponha soluções a partir do projeto. Por esse motivo, é importante o acompanhamento dos projetistas de instalações já na fase de criação arquitetônica. Para a elaboração dos projetos deve ser consultada a concessionária de energia elétrica, que fi xa os requisitos mínimos indispensáveis para a ligação das unidades consumidoras. Além das normas da concessionária e das normas específicas aplicáveis, também devem ser consultadas as Normas Técnicas da ABNT, principalmente a NBR 5410 (Instalações Elétricas de

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Instalações Elétricas e o Projeto de Arquitetura

Baixa Tensão – Procedimentos), que contém prescrições relativas ao projeto, à execução, à verificação final da obra e à manutenção das instalações elétricas.

Figura 1.1  Esquema de instalação elétrica.

Rede da concessionária em baixa tensão

os uit is rc ina i C rm te

Ramal de ligação Quadro de distribuição

Medidor

Circuito de alimentação principal Aterramento

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Fonte: Prysmian

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ATERRAMENTO DO SISTEMA

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A terra é um grande depósito de energia, por essa razão pode fornecer ou receber elétrons, neutralizando uma carga positiva ou negativa. Nas instalações elétricas prediais, o aterramento é extremamente necessário, pois faz exatamente isso, ou seja, estabelece essa ligação com a terra, estabilizando a tensão em caso de sobrecarga de energia, evitando, dessa forma, um curto-circuito nos aparelhos da instalação. Em instalações elétricas prediais, a ausência ou falta de aterramento é responsável por muitos acidentes elétricos com vítimas. Também é importante ressaltar que, independentemente de sua fi nalidade (proteção ou funcional), o aterramento deve ser único em cada local da instalação. Existem basicamente dois tipos principais de aterramento: o aterramento por razões funcionais, que deve ser realizado para garantir o funcionamento correto dos equipamentos ou para permitir o funcionamento seguro e confiável da instalação; e o aterramento de proteção, que consiste na ligação à terra das massas metálicas, e cujo objetivo é a proteção contra choques elétricos por contato indireto. Durante atividades de manutenção em instalações elétricas prediais, eventualmente, também poderá ser feito um aterramento de trabalho provisório, que deve ser desfeito no fi nal dos trabalhos*. De acordo com a NBR 5410, a seleção e a instalação dos componentes dos aterramentos devem ser tais que:

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_ *(cAVAlin, geraldo; cerVelin, severino. Instalações elétricas prediais 4.ª ed. são paulo: érica, 1998. coleção estude e use. série eletricidade.)

O valor da resistência de aterramento obtida não se modifique consideravelmente ao longo do tempo.

Eles resistam às solicitações térmicas, termomecânicas e eletromecânicas.

Sejam adequadamente robustos ou possuam proteção mecânica apropriada para fazer face às condições de influências externas como: temperatura ambiente, altitude, presença de água, presença de corpos sólidos, presença de substâncias corrosivas

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O aterramento da caixa do medidor, bem como do quadro de distribuição de energia e dos aparelhos eletrodomésticos que serão utilizados na edificação, é uma importante medida de segurança, caso ocorram alguns defeitos.

Aterramento do Sistema

ou poluentes, solicitações mecânicas, presença de flora e mofo, presença de fauna, influências eletromagnéticas, eletrostáticas ou ionizantes, radiações solares e raios.

Aterramento da entrada consumidora A entrada consumidora deve possuir um ponto de aterramento destinado ao condutor neutro do ramal de entrada e da caixa de medição, quando for metálica. O condutor de proteção destinado ao aterramento da instalação interna do cliente – PE (NBR 5410) não deve ser interligado com a haste de aterramento da entrada consumidora. O aterramento deve ser feito sob a caixa de medição à distância de 0,5 m dela. O condutor de aterramento deve ser de cobre nu, tão curto e retilíneo quanto possível, sem emenda, e não ter dispositivo que possa causar sua interrupção. Deve ser protegido mecanicamente por eletroduto.

Barramento equipotencial (BEP) Toda instalação elétrica deverá ter um barramento equipotencial em cobre no qual interligam-se todos os terras. Segundo a NBR 5410, equipotencialização é o procedimento que consiste na interligação de elementos especificados, visando obter a equipotencialidade necessária para os fins desejados. Por extensão, se obtém também a própria rede de elementos interligados resultante desse processo. A equipotencialização pode ser principal ou local (esta ainda pode ser denominada suplementar); diz-se que uma equipotencialização é local quando os elementos interligados estão em uma determinada região (local) da edificação e que uma equipotencialização é principal quando interliga os elementos de toda a edificação.

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PREVISÃO DE PONTOS EM INSTALAÇÕES RESIDENCIAIS Durante o planejamento da obra, particularmente na etapa de elaboração dos projetos, é preciso prever a instalação de diversos pontos de elétrica, de hidráulica e de gás em vários ambientes. Quem defi ne a quantidade, a tipologia e a distribuição desses pontos ao longo da área disponível são o arquiteto e/ou o projetista de instalações (elétrica ou hidráulica) que, para a realização desse dimensionamento, toma como base a metragem da área a ser trabalhada, as particularidades arquitetônicas do local e algumas diretrizes defi nidas por órgãos municipais, concessionárias, Corpo de Bombeiros e normas técnicas brasileiras.* As principais condicionantes para a previsão desses pontos são a taxa de ocupação estimada e o uso da edificação. Os pontos de elétrica não podem ser escassos, muito menos excessivos (veja a seção “Quantidade mínima de tomadas”). A falta de pontos pode significar áreas desabastecidas, desconforto para o usuário fi nal etc. Já a quantidade exagerada de pontos nas áreas comuns propiciará ao empreendimento maior consumo de energia e pode configurar baixa eficiência energética. Por outro lado, é importante ressaltar que um dos grandes desafios impostos aos projetistas, nos dias atuais, é justamente equilibrar as necessidades dos empreendimentos e dos usuários, cada vez mais amplas, com questões de sustentabilidade. As normas da ABNT podem servir como uma orientação na hora de se defi nir a estratégia de distribuição dos pontos de consumo, ainda que essas normas nem sempre deem conta de atender a todas as situações e possibilidades que podem existir em projetos.

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_ *(nAKAMurA, Juliana. água em áreas comuns. Téchne, São paulo, pini, n. 168, p. 54-56, mar. 2011.)

Quanto à iluminação, a NBR 54143 – Iluminância de interiores, determina a iluminância mínima necessária para cada área comum de diferentes tipos de edifícios. Em relação aos pontos de luz de emergência, eles precisam atender de forma eficiente e racional aos principais locais da edificação. É recomendável muita atenção às normas das concessionárias e do Corpo de Bombeiros local, que podem exigir a implementação de um sistema de alimentação ininterrupta (USP), com baterias ou no-breaks, para alimentar as luzes de emergência.

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A seguir, apresentam-se algumas sugestões para a instalação dos pontos de elétrica em projetos residenciais.

SALA As tomadas e interruptores só costumam ser foco de atenção no momento em que se constata sua ausência em determinado ponto da residência. Por essa razão, alguns arquitetos e decoradores que trabalham com designers de interiores orientam sobre a importância de se observar a quantidade e a posição desses terminais em cada ambiente, antes de decorar.

Previsão de Pontos em Instalações Residenciais

A compatibilização dos projetos e uma boa comunicação entre arquiteto, projetista de instalações elétricas e empreendedor são fundamentais para minimizar erros no dimensionamento e distribuição dos pontos de elétrica. A falta de coordenação e entendimento entre os profissionais envolvidos na elaboração dos projetos pode gerar erros na distribuição dos pontos, podendo causar a escassez em determinados lugares ou uma quantidade excessiva em outras áreas do edifício.

Para as salas, deve-se observar a localização dos pontos, de acordo com o layout do local, e também os interruptores three-ways, que devem ser instalados na entrada da sala de estar, e na porta que acesso à área íntima da casa. Deve-se observar também se os dispositivos (tomadas e interruptores) estão em altura adequada e, além da quantidade mínima necessária, é recomendável instalar tomadas a mais para uso esporádico, como carregar celular, ligar o aspirador de pó etc. Além da quantidade suficiente de tomadas e interruptores outra questão importante é a harmonia entre esses dispositivos e a decoração. Hoje, o aspecto estético, funcional e decorativo do segmento de interruptores e tomadas, em nosso país, é muito diversificada. As empresas que se sobressaem buscam design arrojado, novas cores e formas, tornando mais amplo esse item na decoração. A seguir, apresentam-se algumas sugestões de pontos para a instalação desses dispositivos em salas de estar e jantar: • Interruptores em paralelo – em escadas e salas grandes, dois interruptores para mesma lâmpada, em cantos opostos. • Pontos de luz – as demais lâmpadas dependem de um projeto de iluminação, mas a mesa de jantar precisa estar sob um ponto.

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PREVISÃO DE SHAFTS E ÁREAS TÉCNICAS

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Entendem-se por shafts, ou dutos verticais, os espaços livres para passagem de tubulações. Essas aberturas, convenientemente estudadas e previstas na fase de projeto, eliminam algumas interferências na obra, como a quebra da alvenaria para passagem das instalações; facilitam as futuras operações de manutenção e operação do sistema, além de diminuir custos, melhorar a produtividade e incrementar a qualidade. Há muito tempo adotado no exterior, somente há alguns anos o shaft visitável começou a ser adotado em prédios residenciais brasileiros, particularmente em obras bem planejadas. O sistema de shaft visitável requer uma tampa de fechamento, em geral feita de prolipropileno e revestida por fi lme acrílico, para esconder as tubulações. Essas tampas são, geralmente, aparafusadas, com a facilidade serem de removidas para inspeção da instalação. Na fase de elaboração do projeto arquitetônico, os shafts e demais áreas técnicas devem ser bem defi nidos, em conjunto com todos os projetos complementares de instalações: elétrica, telecomunicações, hidráulica, ar-condicionado e outros sistemas especiais. Os pisos técnicos, ou pavimentos mecânicos, são opções eficientes, principalmente em grandes áreas comerciais ou hospitais. Apesar de permitirem grande facilidade na hora de realizar serviços de manutenção ou melhoria, trata-se de soluções arquitetonicamente caras. Para o caso de edifícios comerciais, o mais comum é optar por pisos elevados, principalmente em CPD (centro de processamento de dados). Junto com os forros removíveis, esse sistema permite maior flexibilidade de layout e facilita a manutenção dos itens elétricos. Já para os hospitais, os pavimentos mecânicos são de fundamental importância em áreas de centros cirúrgicos, onde equipamentos de elétrica ou de ar condicionado de médio e grande porte não podem conviver no mesmo espaço em que circulam as pessoas envolvidas nas cirurgias. A manutenção, quando necessária, é feita sem interrupção das atividades daquele pavimento*.

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_ *(CICHINELLI, Gisele. Padrão internacional. Téchne, São Paulo, Pini, n. 92, p. 50-56, nov. 2004.)

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Instalações Elétricas e o Projeto de Arquitetura

Figura 31.1  Previsão de shafts para prumadas (incêndio, gás, telefone, eletricidade etc.).

Elevador

Elevador Telefone

TV a cabo

Hall Relógio de gás

Energia

Hidrante

Shaft

Figura 31.2  Shaft para subida de instalações elétricas, telefônicas e de TV.

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INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM SISTEMA CONSTRUTIVO CONCRETO + PVC *

É um sistema racional, versátil e “moderno”. O sistema construtivo Concreto+PVC foi desenvolvido no Canadá, e agora já está disponível no Brasil. A Braskem é a empresa que fornece as resinas de PVC, matéria-prima básica para a fabricação desses perfis, para as duas empresas detentoras da tecnologia do sistema no país, a Plásticos Vipal e a Royal Technologies. O sistema construtivo Concreto+PVC é composto por perfis leves e modulares que são preenchidos com concreto e aço. Após a montagem dos perfis de parede vazados, são inseridos os reforços de aço e as instalações elétricas e hidráulicas. A instalação pode ser distribuída pela base da parede e por cômodos, entrando sempre por um ponto no topo da parede. Por fi m, executa-se a concretagem dos perfis-formas. Esse sistema apresenta algumas vantagens como: facilidade de montagem, elevada resistência e produtividade, durabilidade, baixa manutenção, facilidade de transporte, construção rápida e limpa, baixo índice de geração de resíduos na obra, e imunidade a fungos e bactérias (adequado para a área de saúde). Embora exista a possibilidade de reciclar esses perfis no futuro, quando se tornarem entulhos da construção civil, a desvantagem é que as resinas termoplásticas são produtos petroquímicos, provenientes do petróleo, matéria-prima não renovável. Por essa razão, algumas empresas preferem investir em técnicas e sistemas construtivos que não utilizem matérias-primas não renováveis.

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_ *(FARIA, Renato. Industrialização econômica. Téchne. São Paulo: Pini, n. 136, p. 42-45, jul. 2008.)

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A instalação pode ser distribuída pela base da parede e por cômodos, entrando sempre por um ponto no topo da parede.

Montagem das paredes

Preencher com concreto, primeiro as contravergas de todas as janelas. Montar os prés-marcos, nivelar e escorar com prumo. Preencher o restante das paredes com concreto.

Instalações Elétricas em Sistema Construtivo Concreto + PVC

Figura 40.1  Sistema Concreto+PVC.

Radier

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Instalações elétricas prediais

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Fornecimento de energia elétrica

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Padrão de entrada

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Equipamentos de utilização de energia elétrica

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Tensão e corrente elétrica

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Potência elétrica

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Potência elétrica total instalada

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Quadro de distribuição de circuitos

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Prumadas elétricas e caixas de passagem

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS E O PROJETO DE ARQUITETURA 8a edição revista

10 Circuitos da instalação 11 Aterramento do sistema 12 Dispositivos de proteção para baixa tensão 13 Componentes utilizados nas instalações 14 Dispositivos de manobra 15 Tomadas de corrente 16 Aparelhos de iluminação 17 Instalações prediais de telefonia 18 Simbologia básica

21 Previsão de pontos em instalações residenciais 22 Instalações de antenas e suas interfaces com as redes elétricas 23 Instalação de para-raios e suas interfaces com a arquitetura 24 Adequação das instalações para portadores de necessidades especiais 25 Luminotécnica 26 O consumo de energia em residências 27 Sistemas de condicionamento de ar 28 Os refrigeradores e balcões frigoríficos 29 Previsão de cabinas de força no projeto arquitetônico 30 Casa de bombas no projeto arquitetônico 31 Previsão de shafts e áreas técnicas 32 Elevador elétrico 33 Novos conceitos e tecnologias

Na parte 1 deste livro, são apresentados os principais conceitos das instalações elétricas prediais, bem como das instalações de telefonia, com enfoque na arquitetura. Na parte 2, são abordadas as principais interfaces, as novas tecnologias e os principais conceitos dessas instalações, com enfoque no projeto arquitetônico. O livro foi desenvolvido com a finalidade de apresentar a arquitetos, engenheiros civis, projetistas e alunos dos cursos de Arquitetura e Urbanismo e Engenharia Civil uma visão conceitual mais didática, prática e simplificada das instalações prediais elétricas e de telefonia, bem como de mostrar a necessidade da integração dessas instalações com os demais subsistemas construtivos envolvidos na construção do edifício.

34 Avanços tecnológicos no suprimento de energia

E O PROJETO DE ARQUITETURA

20 Os equipamentos e suas interfaces com a arquitetura

Como professor de disciplinas de instalações prediais em faculdades de Engenharia Civil e Arquitetura e Urbanismo, o autor observou a carência e a importância de uma bibliografia que atendesse às necessidades de aprendizado e consulta sobre as interfaces físicas e funcionais do projeto arquitetônico com as instalações elétricas prediais.

ROBERTO DE CARVALHO JÚNIOR ROBERTO DE CARVALHO JÚNIOR É engenheiro civil, licenciado em Matemática, com habilitação em Física e Desenho Geométrico. Pós-graduado em Didática do Ensino Superior e mestre em Arquitetura e Urbanismo na área de Projeto e Planejamento de Assentamentos Humanos. Projetista de instalações hidráulicas prediais, desde 1982, já elaborou inúmeros projetos de edificações de médio e de grande porte, executados em várias cidades do Brasil.

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

19 O quadro de medição de energia no projeto arquitetônico

Durante trinta anos atuando como projetista de instalações, o engenheiro Roberto de Carvalho Júnior constatou vários problemas de compatibilização entre os projetos arquitetônicos e os de instalações prediais hidráulico-sanitárias e elétricas.

CARVALHO JÚNIOR

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INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

E O PROJETO DE ARQUITETURA

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Desde 1994, atua na área acadêmica, em faculdades de Arquitetura e Urbanismo e Engenharia Civil, como professor universitário de disciplinas de instalações prediais. É palestrante e autor de livros, artigos e publicações em diversos jornais e revistas do país voltados à construção civil, discorrendo especificamente sobre assuntos relacionados a sua área de atuação. Atualmente, trabalha na área acadêmica e como consultor independente.

ista edição rev

35 Edifícios inteligentes (com alta tecnologia) 36 Instalações elétricas em alvenaria estrutural 37 Instalações elétricas em sistema drywall 38 Instalações elétricas em sistema steel frame 39 Instalações elétricas em sistema wood frame 40 Instalações elétricas em sistema construtivo concreto + PVC 41 Referências bibliográficas

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Instalações Elétricas e o Projeto de Arquitetura Roberto de Carvalho Júnior ISBN: 9788521211587 Páginas: 288 Formato: 20,5x25,5 cm Ano de Publicação: 2017

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Instalações Elétricas e o Projeto de Arquitetura, 8ª ed  

Instalações Elétricas e o Projeto de Arquitetura, 8ª ed