apostila de luminotecnica

LUMINOTÉCNICA I NOTAS DE AULA – 2006

ARQUITETURA E URBANISMO

PROF. CRISTINA BRÁULIO

NOTAS DE AULA – LUMINOTÉCNICA I

CRISTINA LUIZA BRÁULIO - 1 -

INDICE

INTRODUÇÃO ................................................................................................................................................ 3

CAPÍTULO I – REVISÃO DE CONCEITOS BÁSICOS DE ELETRICIDADE ...................................... 4 1) GRANDEZAS FUNDAMENTAIS............................................................................................................ 4

1.1) Campo Elétrico / Diferença de Potencial Elétrico.............................................................................. 4 1.2) Corrente Elétrica(i) / Materiais Condutores e Isolantes ................................................................ 6 1.3) Resistividade / Resistência / Lei de Ohm ........................................................................................ 8 1.4) Potência / Energia / Efeito Joule.................................................................................................... 8 1.5) Tarifas .......................................................................................................................................... 10

CAPÍTULO II - POTÊNCIAS ATIVA, REATIVA E TOTAL OU APARENTE – FATOR DE POTÊNCIA..................................................................................................................................................... 11

1) RESISTÊNCIA ÔHMICA, REATÂNCIA INDUTIVA E REATÂNCIA CAPACITIVA....................... 11 2) IMPEDÂNCIA (Z)................................................................................................................................... 12 3. POTÊNCIAS ATIVA, REATIVA E TOTAL OU APARENTE............................................................... 13

3.1) Potência Ativa (Pa) ........................................................................................................................... 13 3.2) Potência Reativa Indutiva (Pr).......................................................................................................... 13 3.3) Potência Reativa Capacitiva (Pc) ..................................................................................................... 14 3.4) Potência Total ou Aparente (Pt ou Pap) ........................................................................................... 14 3.5) TRIÂNGULOS DE RESISTÊNCIAS E POTÊNCIAS ........................................................................ 14 3.6) Fator de Potência............................................................................................................................. 15

CAPÍTULO III - LUMINOTÉCNICA......................................................................................................... 17 1) QUAIS OS OBJETIVOS DE UM PROJETO LUMINOTÉCNICO? ....................................................... 17 2) TIPOS DE PROJETOS LUMINOTÉCNICOS......................................................................................... 17

2.1) Projetos de Ambientes Internos......................................................................................................... 17 2.2) Projetos de Ambientes Externos........................................................................................................ 17 2.3) Projetos de Iluminação de Fachadas e Monumentos........................................................................ 18 2.3.1) Processos de Projeto...................................................................................................................... 19 2.3.2) Estratégia para posicionamento dos pontos de luz ........................................................................ 20

3) CONCEITOS E GRANDEZAS FUNDAMENTAIS ............................................................................... 21 3.1) Espectro da Radiação Visível (luz visível) ........................................................................................ 21 3.2) Cores Primárias e Derivadas............................................................................................................ 22 3.3 ) Temperatura de cor.......................................................................................................................... 22 3.4 ) Índice de Reprodução Cromática..................................................................................................... 24 3.5) Influência Pisicofisiológica da Cor................................................................................................... 25 3.6 ) Fluxo Radiante (P) ........................................................................................................................... 25 3.7) Intensidade luminosa (I).................................................................................................................... 25 3.8) Fluxo Luminoso (Φ) .......................................................................................................................... 26 3.9) Iluminamento ou Iluminância (E) .................................................................................................... 26 3.10) Luminância (L)................................................................................................................................ 27

4) PROJETOS LUMINOTÉCNICOS DE AMBIENTES INTERNOS ........................................................ 28 4.1) Classificação geral dos sistemas de iluminação ............................................................................... 28 4.2) Condições a serem satisfeitas na iluminação.................................................................................... 28 4.3) Medição do iluminamento de interiores............................................................................................ 29 4.4) Controle da iluminação..................................................................................................................... 29 4.5) Elaboração do Projeto de Iluminação Interna Pelo Método dos Lúmens ........................................ 30

5) TIPOS DE LÂMPADAS E SUAS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS ................................................ 36 5.1) Lâmpadas Incandescentes................................................................................................................. 36 5.2) Lâmpadas de Descarga..................................................................................................................... 38

6) ALGUMAS “DICAS” PARA PROJETOS LUMINOTÉCNICOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS .. 44 TABELAS ....................................................................................................................................................... 46



TABELA 1 – ILUMINÂNCIAS (ILUMINAMENTOS) MÉDIAS EM LUX................................................. 47 TABELA 2 – FATOR DE DEPRECIAÇÃO (D) ............................................................................................. 48 TABELA 3 - FATORES DE REFLEXÃO DE DIFERENTES MATERIAIS DE CORES ............................. 49

CATÁLOGOS DE FABRICANTES ............................................................................................................ 51

CAPÍTULO IV – FORNECIMENTO DE ENERGIA AOS PRÉDIOS .................................................... 52 1) DIAGRAMA ELÉTRICO – USINA / CONSUMIDOR .......................................................................... 52 2) GERAÇÃO E COGERAÇÃO DE ENERGIA.......................................................................................... 55

2.1) Geração............................................................................................................................................. 55 2.3) Cogeração .................................................................................................................................... 56

2.3) TIPOS DE USINAS GERADORAS TRADICIONAIS ....................................................................................... 57 2.3.1) Termelétricas ............................................................................................................................ 57 2.3.2) Hidrelétricas............................................................................................................................. 59 2.3.3) Nucleares.................................................................................................................................. 61

2.4) TIPOS DE USINAS ALTERNATIVAS GERADORAS DE ENERGIA ELÉTRICA............................................ 63 2.4.1) Eólica........................................................................................................................................ 63 2.4.2) Fotovoltaica ou Solar ............................................................................................................... 63 2.4.3) Biomassa................................................................................................................................... 64 2.4.4) Algumas Outras Fontes Alternativas........................................................................................ 64

3) TRANSMISSÃO DE ENERGIA ............................................................................................................. 69 4) SUBESTAÇÃO ABAIXADORA ............................................................................................................ 70 5) REDE DE DISTRIBUIÇÃO PRIMÁRIA ................................................................................................ 71 6) REDE DE DISTRIBUIÇÃO SECUNDÁRIA .................................................................................. 74 7) DESCRIÇÃO DE CONDUTORES.......................................................................................................... 74 8) SISTEMA TRIFÁSICO DE DISTRIBUIÇÃO – TENSÕES E CORRENTES ........................................ 80 9) TIPOS DE CONSUMIDORES / PADRÕES DE ENTRADA / DIAGRAMA DE ENTRADA – PONTO DE CONSUMO.............................................................................................................................. 81

9.1) Tipos de Consumidores ..................................................................................................................... 81 9.2) Tipos de Padrões de Entrada de Energia.......................................................................................... 83 9.3) Diagrama Padrão de Entrada - Ponto de Consumo ......................................................................... 87

CAPÍTULO V – INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS INTERNAS ............................................... 89 1) PROTEÇÃO GERAL E MEDIÇÃO ........................................................................................................ 89 2) CENTROS DE DISTRIBUIÇÃO E DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO .................................................. 93

2.1) Quadro de distribuição de circuitos (QDC)...................................................................................... 93 2.2) Dispositivos de Proteção................................................................................................................... 95

3) CIRCUITOS TERMINAIS ...................................................................................................................... 98 3.1 RECOMENDAÇÕES PRÁTICAS..................................................................................................................100 4) PONTOS DE CONSUMO.......................................................................................................................102

4.1) Pontos de Iluminação.......................................................................................................................102 4.2) Pontos de Tomadas de Energia........................................................................................................103

5) TUBULAÇÕES E FIAÇÕES INTERNAS .............................................................................................107 5.1) Tubulações .......................................................................................................................................107 5.2) Fiações .............................................................................................................................................108

6) ELABORAÇÃO DE PLANTA TÉCNICA .............................................................................................114 6.1) Conteúdo de uma Planta Técnica ....................................................................................................114

7) PREVISÃO DOS ESPAÇOS NECESSÁRIOS PARA ENTRADA DE ENERGIA, MEDIÇÃO, CENTROS DE DISTRIBUIÇÃO E OUTRAS UTILIDADES....................................................................120

7.1) Residências.......................................................................................................................................120 7.2) Pequenos Edifícios Residenciais, Comerciais e Públicos ................................................................120 7.3) Grandes Edifícios Residenciais, Comerciais e Públicos..................................................................121



INTRODUÇÃO

Muito temos escutado sobre a explosão das telecomunicações nos últimos anos. De fato, a evolução tecnológica de uma maneira geral é incontestável e contribuiu neste último século para que gradativamente mudemos nossos hábitos e nosso modo de viver. Entretanto, a tecnologia à disposição do homem não provocou alterações exclusivas em sua vida mas também nos espaços que ocupa. Os edifícios modernos têm recebido uma enorme infraestrutura para acomodar toda essa tecnologia, de forma que se tornem adequados ao seu tempo e atendam nossas necessidades atuais. A arquitetura deve estar atenta para essas mudanças, provendo as edificações dos espaços adequados à inserção de todos esses sistemas prediais. Apenas para se ter uma idéia do que estamos falando, listamos a seguir alguns desses sistemas prediais relacionados apenas com as instalações elétricas e de telecomunicações. Cada um desses sistemas tem suas exigências específicas. É importante notar que a maioria dos sistemas relacionados está presente em qualquer tipo de edificação moderna, mesmo naquelas consideradas mais simples, como as residenciais.

• Iluminação ( normal e de emergência) • Tomadas para energia estabilizada (computadores) • Tomadas de força (motores e equipamentos de

grande consumo) • Tomadas para telefone • Tomadas lógicas p/ computadores • Antena de TV (à cabo e coletiva) • Interfone • Sonorização • Circuito fechado de TV • Segurança e Alarme • Automação predial



CAPÍTULO I – Revisão de Conceitos Básicos de Eletricidade

1) GRANDEZAS FUNDAMENTAIS

1.1) Campo Elétrico / Diferença de Potencial Elétrico

Campo Elétrico : Alteração no espaço físico produzida por uma

partícula carregada, que faz com que outra partícula carregada

colocada em repouso neste espaço alterado, entre em movimento.

E A B

VA q VB

VAB = VA - VB = V (tensão ou ddp) [Volt] [V]

E: Campo elétrico

VA : Potencial elétrico no ponto A

VB : Potencial elétrico no ponto B

Diferença de Potencial Elétrico (ddp) ou Tensão: É o desnível do

potencial energético entre dois pontos. Sem tensão não há movimento

de cargas. Para que se estabeleça uma corrente elétrica em um

condutor, é necessário haver tensão entre os dois pontos extremos do

mesmo. Em eletricidade a terra é considerada como a referência de

potencial nulo. Todos os circuitos elétricos monofásicos são fechados



com a terra, ou seja, aterrados. Desta forma, o condutor de energia

que vem da Concessionária com um determinado potencial elétrico

(condutor fase), ao fechar contato com o condutor aterrado (condutor

neutro), possibilita, através da ddp estabelecida, o movimento das

cargas elétricas livres dentro do condutor, dando origem à corrente

elétrica que alimenta os aparelhos.

Observação: uma melhor compreensão do movimento das cargas

num campo elétrico, entre dois pontos de potenciais elétricos

diferentes, pode ser conseguida se pensarmos que este fenômeno é

análogo ao que acontece com os corpos providos de massa, se

movimentando no campo gravitacional, entre dois pontos de energia

potencial gravitacional diferente (um corpo em queda livre, por

exemplo). Lembramos que a energia potencial gravitacional, dada pela

expressão “E=mgh”, está relacionada com a altura do objeto em

relação a um determinado nível de referência. Um objeto não se

movimenta espontaneamente num campo gravitacional, de um ponto a

outro de mesma altura geométrica (movimento horizontal) assim como

uma carga elétrica não se movimenta entre dois pontos de mesmo

potencial elétrico. Para que haja movimento num campo gravitacional

é necessário desnível geométrico, assim como é necessário haver

desnível de potencial elétrico para o movimento das cargas num

campo elétrico.

A unidade de tensão no sistema internacional MKS é o Volt [V].

A tensão entre fase e neutro depende da Concessionária de energia

local. Em Minas Gerais a CEMIG fornece energia com tensão entre



fase e neutro igual a 127V. Em várias cidades do Brasil,

especialmente no Nordeste, a tensão entre fase e neutro igual a

220V. A tensão entre duas fases depende do valor da tensão entre

fase e neutro.

Logo, em Minas Gerais a tensão entre fases é de 220V (V=127 3 ) e

na maioria das cidades do Nordeste é de 380V (V=220 3 ).

1.2) Corrente Elétrica(i) / Materiais Condutores e Isolantes

Corrente Elétrica: É o movimento de cargas num meio qualquer,

como num material condutor,por exemplo. A unidade de corrente no

sistema internacional MKS é o Ampère [A]

Em eletricidade o conhecimento da corrente elétrica que passa num

condutor, para atender a um ou vários equipamentos, é muito

importante, pois é a partir desde valor de corrente que serão

dimensionados os condutores e proteções necessárias para uma

instalação segura.

tqi =

i = Corrente elétrica [Coulomb / segundo] [ Ampère] [ A ]

q = carga elétrica total que passa numa seção transversal A [Coulomb] [ C ]

t = Intervalo de tempo para que a carga total q passe pela seção A

[segundo] [s]

V = v 3 , onde V= tensão entre fases

v= tensão entre fase e neutro



A corrente elétrica também pode ser expressa em função da potência

da carga inserida no circuito e da tensão de alimentação do mesmo,

conforme a expressão mostrada abaixo:

Onde:

i = Corrente elétrica [ Ampère] [ A ]

P = Potência total dos equipamentos a serem alimentados [Watt] [ W ]

V = Tensão de alimentação do circuito [Volt] [V]

Essa relação é muito utilizada nos projetos elétricos para o

dimensionamento de condutores, pois os fabricantes informam aos

usuários por intermédio de tabelas, quais são as correntes máximas

admitidas para as diversas seções comerciais. Conhecendo-se o valor

da corrente que passa pelo condutor para alimentar uma certa carga,

pode-se escolher o condutor de seção adequada para transportar

aquela corrente. Este é um dos critérios usados no dimensionamento

de condutores.

Materiais Condutores : são aqueles que permitem o “livre” fluxo de

cargas através deles. Possuem baixos valores de resistividade. São

muito usados para a fabricação de fios e cabos condutores de energia

elétrica. Ex.: metais em geral, terra.

Materiais Isolantes : são aqueles através dos quais as cargas têm

dificuldade de circular. Possuem altos valores de resistividade. São

usados como revestimento dos condutores de eletricidade e também

i = VP



nos elementos de suporte para esses condutores, quando se deseja

isolá-los de outras estruturas. Ex: Borracha, madeira, porcelana.

1.3) Resistividade / Resistência / Lei de Ohm

Resistividade (ρ) : Característica do material associada à

facilidade ou não de circulação de cargas livres através dele. Quanto

menor a resistividade de um material, melhor condutor ele será.

Unidade : [Ω . m]

Resistência (R) : Medida total da resistência oferecida por um

material à passagem das cargas elétricas. Representa a

proporcionalidade entre a tensão e a corrente elétrica. Unidade : [Ω]

V = R . i i = V/R

Lei de ohm

ALR .ρ

= onde, L : comprimento do condutor [ m]

A : área da seção transversal do condutor [ m² ]

A resistividade do cobre é de 1,79 x 10-8 Ω . m e a do alumínio é de

2,8 x 10-8 Ω . m.

1.4) Potência / Energia / Efeito Joule

Potência (P) : É a taxa em que um trabalho é realizado por um

agente, ou seja é o quociente do trabalho total que ele realizou pelo

correspondente intervalo de tempo t.



tE

tWP ==

P : Potência desenvolvida pelo equipamento [ Joule / segundo ] [

Watt ] [ W ]

W : trabalho realizado [ Joule ]

E : energia consumida [ Joule ] [ W x s ] [ kW x hora ]

Em instalações elétricas costuma-se usar a expressão “carga

instalada” para se referir à potência consumida pelos equipamentos

que utilizam energia elétrica previstos naquela instalação.

Energia Elétrica (E) : é a responsável pelo funcionamento de certos

equipamentos, que a utilizam para realizar alguma forma trabalho

efetivo. Pode ser expressa em função da potência demandada pelo

equipamento para realizar o trabalho proposto e do tempo de

funcionamento.

tPE .=

A unidade de energia no sistema internacional MKS é o Joule [J] ou

Watt x segundo [W x s].

Efeito Joule : Transformação da energia elétrica em energia térmica.

Acontece espontaneamente na circulação das cargas elétricas através

de um condutor (corrente elétrica), provocando dissipação de calor.

Este princípio é utilizado em muitos dos nossos aparelhos

eletrodomésticos, tais como ferros de passar e máquinas de secar

roupa, chuveiros elétricos e aquecedores de água, dentre outros.



1.5) Tarifas

As tarifas de energia estabelecidas pelas diversas Concessionárias

que prestam este serviço em todo o país, têm como base o kW x hora

de energia consumida, ou seja, para cada kW x hora registrado no

medidor do Consumidor, a Concessionária cobra um valor fixo. A

leitura do consumo é feita por funcionários da Companhia.

E = P x t [w x s] [kw x h]

Exemplo

Um chuveiro de 5.000 W ligado durante 10 minutos, consome:

E = 5.000W x 10 min. X 1/60 hora / min.

E = 833,3 W x h

E = 0,833 kW x h

Para uma tarifa de R$0,40 / kW x h, teremos:

Custo para o consumidor = 0,833 x R$0,40 = R$0,33

Exercício : Em uma residência, um chuveiro de 6.000W atende a 4 moradores

que tomam cada um, um banho de 10 minutos por dia.

a) Qual será o consumo mensal de energia em kW.h desta residência,

só relativo ao chuveiro?

b) Sabendo-se que o preço do kW.h cobrado pela Concessionária é

de R$0,18, qual será o valor a ser pago pela energia gasta nos

banhos?

c) Haveria algum ganho em termos de consumo de energia se esta

família substituísse o chuveiro por um aquecedor central elétrico de

1.500W, que ficaria ligado durante 2 horas por dia para atender aos

banhos de toda a família?



CAPÍTULO II - Potências Ativa, Reativa e Total ou Aparente – Fator de Potência

1) RESISTÊNCIA ÔHMICA, REATÂNCIA INDUTIVA E

REATÂNCIA CAPACITIVA

Nos circuitos elétricos estão inseridos equipamentos com

características e necessidades diferentes. Cada equipamento possui

internamente os componentes elétricos necessários ao

desenvolvimento do trabalho a que se propõe. Um chuveiro elétrico,

por exemplo, tem a função de aquecer instantaneamente a água que

passa por ele. Para realizar esse trabalho, é equipado com uma

resistência, que transformará a energia elétrica que o alimenta em

energia térmica (efeito Joule), que por sua vez é transferida para a

água. Dessa mesma forma, outros equipamentos elétricos com outras

funções s desempenhar, são equipados com outros componentes. As

naturezas das cargas existentes em um circuito são fundamentais

para o estudo do mesmo, interferindo, ora positiva ora negativamente,

em seu desempenho.

Do estudo da eletricidade na física já sabemos que as cargas elétricas

inseridas em um circuito podem ser basicamente de três tipos:

Cargas resistivas: são aquelas que fundamentalmente transformam

energia elétrica em calor. Estão enquadrados nesta categoria os

seguintes equipamentos: chuveiros e aquecedores elétricos de água,

secadoras de roupa, torradeiras, ebulidores, secadores de cabelo,

etc... Este tipo de equipamento possui uma resistência elétrica interna

que transforma energia elétrica em calor.



Cargas indutivas: são aquelas nas quais existem enrolamentos de

fios, também chamados de bobinas. Nessa categoria estão

equipamentos auxiliares de lâmpadas de descarga (reatores) e os

motores em geral. Dessa forma, qualquer eletrodoméstico ou outros

equipamentos de cujo projeto interno faça parte um motor, enquadra-

se nesta categoria. Normalmente esses equipamentos são ao mesmo

tempo resistivos e indutivos. São exemplos: elevadores, bombas

hidráulicas, enceradeiras, máquinas de lavar roupa, etc...

Cargas capacitivas: são aquelas que possuem capacitores internos

ou que tenham a propriedade de “armazenar” certas quantidades de

energia em campos internos. São componentes mais raros nas

instalações elétricas prediais. Um exemplo é o motor síncrono

superexcitado.

Obrigatoriamente, o projeto elétrico de uma instalação predial deverá

contemplar uma avaliação da natureza das cargas inseridas nos

circuitos. Do resultado dessa análise dependem os dimensionamentos

e outras especificações de condutores e dispositivos de proteção das

instalações.

2) IMPEDÂNCIA (Z)

É a relação entre a tensão e a corrente num circuito elétrico, ou seja,

corresponde à resistência total do circuito.

Z = V/i Z = resistência ôhmica + reatância indutiva

ou

Z = resistência ôhmica + reatância capacitiva (soma vetorial)

Unidade : Ohm [Ω]



3. POTÊNCIAS ATIVA, REATIVA E TOTAL OU APARENTE

3.1) Potência Ativa (Pa)

É o tipo de potência consumida pelas resistências ôhmicas , ou seja,

pelas cargas puramente resistivas. Numa resistência, a variação da

forma de onda da corrente que a atravessa e da tensão aplicada,

acontecem simultaneamente, significando que tensão e corrente

estão em fase (φ=0º).

Aparelhos que consomem potência ativa, trabalham obedecendo o

princípio do Efeito Joule, transformando energia elétrica em calor. Ex.:

Lâmpadas incandescentes, chuveiros elétricos, aquecedores de água,

ferros de passar roupa, etc..

3.2) Potência Reativa Indutiva (Pr)

É a potência associada às resistências indutivas (XL - reatâncias

indutivas), ou seja, cargas que pela capacidade de induzir tensão em

si mesmas, criam uma oposição à passagem da corrente alternada

fazendo com que haja defasagem entre corrente e tensão (φ=90º).

Neste caso, o equipamento usa da energia elétrica consumida para

criar campo um magnético, necessário ao seu funcionamento. Está

presente em todas as bobinas. Ex.: Motores de indução (bombas de

água, elevadores, portões eletrônicos, enceradeiras, liquidificadores,

etc...), reatores de lâmpadas de descarga.

Este tipo de potência, apesar de inevitável no uso de inúmeros

aparelhos, não é bem vista nas instalações elétricas pois representa o



consumo de uma energia que não é convertida em trabalho direto, ou

seja é apenas usada como parte do processo de produção.

3.3) Potência Reativa Capacitiva (Pc)

É a potência associada às reatâncias capacitivas (XC). Ex.:

capacitores, motores síncronos superexcitados.

Ao contrário dos equipamentos com consumo de potência indutiva, os

capacitores são capazes de acumular eletricidade, armazenando

energia no sistema.

3.4) Potência Total ou Aparente (Pt ou Pap)

É a potência efetivamente demandada por uma determinada

instalação. Representa a soma das potências ativas e reativas

(indutivas e capacitivas).

Pa → unidade : w ou Kw

Pr → unidade : VAr ou KVAr

Pc → unidade : VAc ou KVAc

Pt ou Pap → unidade : VA ou KVA

3.5) TRIÂNGULOS DE RESISTÊNCIAS E POTÊNCIAS

3.5.1) Impedância num Circuito R-L (circuitos com resistência ôhmica e indutor)

A impedância (Z) em ohms [Ω] é a soma total das resistências em um circuito elétrico. Z XL 22 RXZ +=

R



3.5.2) Impedância num Circuito R-C (circuitos com resistência ôhmica e capacitor)

R

Z XC 22 XcRZ +=

Potência Total num Potência Total

Circuito R-L num Circuito R-C

Pa

Pt ou Pap Pr Pc

Pt ou Pap

Pa

32 PrPaPt += 22 PcPaPt +=

3.6) Fator de Potência

Pap (VA) Pr (Var)

Pa (w)

Cos ϕ : fator de potência

Para cargas puramente resistivas Pr = 0

ϕ = 00

cos ϕ = 1

Cosϕ = PapPa



Para cargas puramente reativas ϕ = 900

cos ϕ = 0

Quanto maior o valor de cosϕ numa instalação, melhor é. O ideal

seria ter cosϕ =1. Para se corrigir o fator de potência nas instalações

onde ele está baixo, instala-se banco de capacitores logo após a

entrada de energia.

As Concessionárias de Energia estabelecem limites mínimos

aceitáveis, abaixo dos quais há sobretarifação (para a Cemig, cosϕ

mínimo=0,92). Por esta razão é importante escolher equipamentos

com altos fatores de potência, obtendo-se assim uma instalação

econômica.



CAPÍTULO III - LUMINOTÉCNICA

1) QUAIS OS OBJETIVOS DE UM PROJETO LUMINOTÉCNICO?

• Utilização da energia de forma racional, evitando-se desperdícios

no consumo ou na adoção de número excessivo de equipamentos

de iluminação.

• Proporcionar conforto visual, prevendo-se as cores e o nível de

iluminamento adequados a cada tarefa a ser desempenhada nos

espaços projetados.

• Garantir conforto ambiental, evitando-se o superaquecimento dos

ambientes provocados por certos tipos de lâmpadas.

• Garantir a correta reprodução de cores nos locais onde este quesito

se faça importante.

• Valorizar objetos ou ambientes específicos, constituindo-se assim

em ferramenta adicional no sentido de torná-los esteticamente

agradáveis.

2) TIPOS DE PROJETOS LUMINOTÉCNICOS

2.1) Projetos de Ambientes Internos

Envolvem uma grande variedade de parâmetros e de soluções, face a

multiplicidade de usos e de funções dos ambientes a serem

iluminados. Por se tratar do principal enfoque da nossa abordagem,

será melhor detalhado nos itens a seguir.

2.2) Projetos de Ambientes Externos

Abrangem iluminação de vias públicas, praças, parques, jardins,

quadras esportivas, campos de futebol, etc... Também nesse caso as



exigências quanto ao tipo e nível de iluminação são bastante variadas,

podendo ir da necessidade apenas de definição de silhuetas (como

em passeios públicos por exemplo) até a importância de se exibir

detalhes de formas e cores, como nos casos de iluminação de

estádios de futebol visando o televisionamento.

Os métodos de cálculo e tipos dos equipamentos de iluminação

utilizados nos projetos de iluminação de exteriores são diferentes

daqueles utilizados para a iluminação de interiores e não serão

detalhados no presente trabalho.

2.3) Projetos de Iluminação de Fachadas e Monumentos

Esse tipo de iluminação é utilizada principalmente, com objetivos

estéticos. Através da iluminação artificial em fachadas de edifícios ou

em monumentos, podem ser criadas referências urbanas, além das

referências históricas, de volume e de cor. Edifícios inexpressivos ou

sem maior importância durante o dia, podem se tornar uma referência

marcante durante a noite. Da mesma forma, áreas significantes de dia

não serão necessariamente significantes ao anoitecer.

São inúmeras as vantagens do uso da iluminação como ferramenta de

destaque:

• Baixo custo de implantação, se comparado com outros recursos

arquitetônicos para a mesma finalidade.

• Versatilidade.

• Imagem ligada à Comunidade.

• Facilidade e rapidez de execução.



2.3.1) Processos de Projeto

2.3.1.1) Análise da Eficiência Visual

• Superfície aparente ou percebida – é aquela resultante da relação

entre a posição do edifício a ser iluminado e a posição de um

observador. Tem que se levar em consideração onde os

observadores estarão em sua maioria.

• Reflexão, cor e texturas – a mesma fonte de luz, iluminando

superfícies diferentes, cria visualizações diferenciadas (é

importante como os materiais das fachadas são vistos pela luz

incidente). O mesmo elemento, iluminado por fontes de luz

diferenciadas, aparenta diferente. Assim, dois prédios, com

características de texturas idênticas, podem ser visualizados

diferentemente pela iluminação.

2.3.1.2) Posicionamento, intensidades e focos

A curva fotométrica mostra como uma determinada luminária ou

lâmpada direciona a luz no espaço, dando assim subsídios para a

escolha certa, caso a caso.

Em fachadas tem que se tentar usar a mínima potência possível

(máxima eficiência).

O foco talvez seja a ferramenta mais importante para a iluminação de

uma fachada. Já o posicionamento das luminárias, deve levar em

conta as possibilidades físicas do local e uma análise do trânsito de

veículos e pedestres, evitando-se ofuscamentos indesejados.



2.3.1.3) Análise das sombras

O efeito das sombras deve sempre ser considerado nos projetos. Em

alguns casos as sombras são desejáveis, contribuindo para se

alcançar um determinado efeito visual. Em outros, podem ser

prejudiciais e deverão ser evitadas ou eliminadas através de recursos

de compensação (em museus por exemplo, as obras de arte têm

normalmente 2 ou 3 focos de luz para evitar as sombras que

descaracterizam o elemento).

Sob o ponto de vista da compensação das sombras, três situações

são possíveis:

• Elemento com sombra não compensada.

• Elemento com sombra compensada da mesma cor.

• Elemento com sombra compensada de cor diferente.

2.3.2) Estratégia para posicionamento dos pontos de luz

Nos projetos de iluminação em geral o posicionamento e a quantidade

dos pontos de luz depende do tipo de iluminação que se pretende,

dentro de um dos três tipos abaixo relacionados:

• Iluminação primária ou de base - Define contornos. Corresponde à

iluminação geral da fachada ou do ambiente.

• Iluminação secundária ou localizada – Define detalhes de uma

determinada área. Corresponde à iluminação localizada de uma

parte da fachada ou do ambiente.

• Iluminação local ou de destaque – Define detalhes de um

determinado elemento ou objeto.



3) CONCEITOS E GRANDEZAS FUNDAMENTAIS

3.1) Espectro da Radiação Visível (luz visível)

A luz é uma radiação eletromagnética que causa uma sensação de

claridade, uma sensação visual. É como uma onda de rádio ou de

celular, só que sempre na cor branca, desde o infravermelho até o

ultravioleta, região do espectro visível. A cor é apenas um

comprimento de onda que, processado pelo nosso cérebro, nos faz ter

a sensação de cor, ou seja, a cor pode ser entendida tão somente

como a conseqüência ou capacidade do ser humano em distinguir

duas radiações de comprimento de onda. Nós não enxergamos a luz,

mas sim o retorno desta quando refletida por uma superfície. Ou seja,

enxergamos superfícies iluminadas, que são então as fontes

secundárias. Quando uma radiação atinge e se reflete em uma

superfície colorida, apenas o respectivo comprimento de onda retorna,

nos fazendo ter a sensação da cor.

ultrav.⏐violeta azul verde amarelo laranja vermelho⏐infravermelho

< Intervalo da radiação visível > Radiação ultravioleta ⇒ comprimento de onda λ< 38 Angstrons

Radiação infravermelho ⇒ comprimento de onda λ > 78 A°

V = f. λ , onde:

V = velocidade da luz = constante = 3 x 108 m/s

f = freqüência

λ = comprimento de onda



A luz branca ou solar, está composta de ondas eletromagnéticas com

diferentes comprimentos de onda dentro do intervalo visível de 400nm

a 700nm (1 nanômetro = 10-9 m), que contém todas as cores do arco-

íris. Quando um objeto é iluminado pela luz do sol, temos a certeza

que o estamos percebendo tal qual ele é na realidade pois o sol irradia

todos os comprimentos de onda visíveis. A iluminação artificial, por

mais que tente imitar a luz do sol, produz distorções nas cores, pois

cada tipo de lâmpada emite ondas de diferentes comprimentos.

3.2) Cores Primárias e Derivadas

As cores chamadas primárias são aditivas porque são radiadas pelo

sol ou lâmpadas. Se conjugarmos três radiações monocromáticas

vermelho, verde e azul, obteremos a cor branca.

Cores primárias ⇒ vermelho, verde e azul

Já as cores ditas secundárias, são subtrativas. São as cores refletidas

e geradas pela mistura de pigmentos cyan, magenta, amarelo e preto.

Todas as outras cores são derivadas de combinações entre as cores

primárias.

3.3 ) Temperatura de cor

Ao aquecermos um metal, esse radia inicialmente calor infravermelho.

A partir de um determinado momento, passa a radiar dentro do

espectro visível, inicialmente o vermelho e posteriormente o laranja, o

amarelo, o amarelo esverdeado, o branco e finalmente o azul. Se

fosse possível aquece-lo indefinidamente, esse passaria a radiar o

ultravioleta.



O mesmo efeito se observa com a radiação solar que, em função do

ângulo de incidência na atmosfera, passa a radiar com diferentes

temperaturas de cor.

Numa lâmpada, a temperatura de cor descreve como ela aparenta

quando acesa. É medida em graus Kelvin, variando entre 1.5000 K

(cuja aparência é laranja/vermelho) e 9.0000 K (cuja aparência é

violeta). Numa escala crescente de temperatura de cor passamos do

laranja escuro (1.5000 K) para o laranja claro (2.5000 K); amarelo

escuro; amarelo claro (4.0000 K); branco (5.5000 K); azul claro; azul

escuro (7.5000 K); violeta (9.0000 K). Lâmpadas com alta temperatura

de cor (na faixa de 4.0000 K ou mais) são chamadas “lâmpadas frias” e

as com baixa temperatura de cor (na faixa de 3.0000 K ou menos), são

chamadas “lâmpadas quentes”.

Os seres humanos, sob fontes radiando baixas temperaturas de cor,

sentem sonolência, calor, calma e tranqüilidade. Sob fontes radiando

alta temperatura de cor sentem o inverso. As cores também são

influenciadas, pois sob uma radiação de baixa temperatura de cor, as

cores quentes (vermelho, laranja e amarelo) parecem mais vivas e

brilhante, e em oposto, as cores frias (verde, azul e violeta) parecem

mortas, e o inverso sob alta temperatura de cor.

Como nos últimos milhões de anos os seres humanos vivem

principalmente sob a radiação solar, criou-se uma memória genética

em seu cérebro, que espera então “ver” as cores como apresentadas

pelo sol em suas respectivas radiações, com diferentes temperaturas

de cor. Esta sensação, ou seja, emoção gerada pelas cores, tem que



ser levada em conta, principalmente no momento da realização de um

projeto, para com isso haver o efetivo destacamento das cores.

Também deve considerar que as fontes artificiais (lâmpadas) nem

sempre vão reproduzir as cores tal qual o sol. Mas o principal fato a se

levar em consideração é sempre que impusermos uma iluminação fora

dos padrões “esperados” de nossa memória, o cérebro tende a rejeitar

a cor, e gerar em nós sensações desagradáveis.

3.4 ) Índice de Reprodução Cromática

A reprodução de cor descreve o efeito que uma fonte de luz tem sobre

a aparência de um objeto colorido. A capacidade de reprodução de cor

de uma lâmpada é medida através do índice de reprodução cromática

– IRC. O IRC classifica a qualidade relativa de reprodução de cor de

uma fonte quando comparada com uma fonte de referência de mesma

temperatura de cor. A escala varia de 0 a 100, Um IRC de 100 indica

que não há alteração de cor, se comparada com uma fonte de

referência, e quanto mais baixo o IRC, mais pronunciadas serão as

alterações.

A reprodução de cor está relacionada com o espectro da luz.

Lâmpadas que têm no seu espectro todos os comprimentos de onda

(como as incandescentes, por exemplo), têm boa reprodução de cor.

Espectros descontínuos propiciam má reprodução de cor.

Nem toda lâmpada de baixa temperatura de cor tem boa reprodução

de cor. A lâmpada vapor de sódio, por exemplo, tem baixa

temperatura e péssima reprodução de cor. Já a lâmpada vapor

metálico, tem alta temperatura de cor e boa reprodução.



3.5) Influência Pisicofisiológica da Cor

Paralelamente ao aspecto técnico, é preciso considerar que as cores

do meio ambiente em que nos encontramos, despertam reações

emocionais altamente subjetivas, que influenciam de forma marcante

nosso estado de ânimo.

As cores que no espectro visível vão do vermelho ao amarelo verdoso,

denominadas cores quentes, são excitantes e produzem uma

sensação de proximidade, Já as cores que vão desde o verde até o

azul, denominadas cores frias, produzem sensação de tranqüilidade e

descanso. As cores claras animam, enquanto que as escuras

deprimem. Portanto, para se conseguir o efeito cromático desejado, é

imprescindível conhecer a distribuição espectral das fontes de luz.

3.6 ) Fluxo Radiante (P)

É a quantidade de energia transportada por uma radiação. A unidade

do fluxo radiante é o Joule [ J ].

3.7) Intensidade luminosa (I)

É a potência emitida por uma fonte de luz, numa direção determinada.

É o limite da relação entre o fluxo luminoso em um ângulo sólido em

torno de uma direção dada e o valor deste ângulo sólido, quando este

ângulo tende para zero.

I = dΦ

dω

A unidade é a candela [cd] e corresponde à “intensidade luminosa na

direção perpendicular a uma superfície plana de área igual a



1/600.000 m², de um corpo negro, à temperatura de solidificação da

platina, sob pressão de 101.325 N/m²”.

As curvas de distribuição luminosa (curvas fotométricas ou diagramas

polares) fornecidas pelos fabricantes, fornecem as intensidades

luminosas para ângulos e alturas variadas a partir da fonte, em

candelas/1.000 lumens.

3.8) Fluxo Luminoso (Φ)

É a potência total da radiação emitida por uma fonte de luz. É a

grandeza característica de um fluxo energético exprimindo sua aptidão

de produzir uma sensação luminosa no ser humano, através do

estímulo da retina ocular, avaliada segundo os valores da eficácia

luminosa relativa admitidos pela Comissão Internacional C.I.E..

A unidade é o lúmen [lm].

A eficiência luminosa de uma lâmpada é obtida pela relação entre o

fluxo e a potência elétrica consumida.

Eficiência = Φ [lm/w]

P

3.9) Iluminamento ou Iluminância (E)

É a relação entre o fluxo luminoso e a superfície irradiada.

A unidade é o Lux.

E = Φ [lm/m²] [lux]

Α

A Norma Brasileira (NBR-5423 – Iluminância de Interiores), estabelece

os valores de iluminamentos requeridos por diversos ambientes de



trabalho. Alguns exemplos estão apresentados na tabela 1 do anexo.

Para outros ambientes não listados, consultar a Norma na íntegra.

3.10) Luminância (L)

É a medida de sensação de claridade da superfície iluminada.

L = I/A [cd/m²] [Nit]

Um valor inadequado de luminância pode produzir o que chamamos

de ofuscamento, ou seja, uma condição de desconforto na visão ou

uma redução na capacidade de ver objetos.

Luminárias sem proteção de um difusor, muitas vezes expondo a

lâmpada nua, como é o caso das calhas chanfradas para lâmpadas

fluorescentes, muito utilizadas em instalações comerciais e industriais,

propiciam altos valores de luminância e conseqüentemente grande

ofuscamento.



4) PROJETOS LUMINOTÉCNICOS DE AMBIENTES INTERNOS

4.1) Classificação geral dos sistemas de iluminação

• Iluminação direta: o fluxo luminoso proveniente das luminárias

atinge diretamente a superfície de trabalho. É o sistema de

iluminação de maior rendimento.

• Iluminação indireta: o fluxo luminoso só atinge a superfície de

trabalho depois de refletido no teto ou parede. Tem menor

rendimento, apresentando, contudo, um bom efeito decorativo.

Neste tipo de iluminação é comum a utilização de sancas e

sanefas.

• Iluminação mista: parte do fluxo luminoso atinge diretamente a

superfície de trabalho e parte será dirigido à mesma através de

reflexões sucessivas em outras superfícies.

4.2) Condições a serem satisfeitas na iluminação

• Evitar o deslumbramento, que é a sensação de mal estar que o olho humano experimenta quando recebe raios luminosos de uma fonte de alta luminância. Como consequência, o indivíduo poderá ficar impedido de exercer sua perfeita função visual.

• Obter distribuição uniforme dos iluminamentos. • Proteger as fontes de luz contra poeiras, água, choques mecânicos

ou outras agressões. • Garantir segurança e boas condições para o indivíduo nas trocas e

manutenções. • Garantir um nível de iluminamento conveniente para a utilização do

ambiente. • Explorar o efeito decorativo da iluminação.



4.3) Medição do iluminamento de interiores

A medição do nível de iluminamento em um determinado ambiente é

feita através de um aparelho chamado luxímetro (fotômetro),

devidamente calibrado. As medições deverão ser feitas com os

aparelhos se deslocando nos planos de trabalho (aproximadamente a

70cm do piso). Em instalações novas, deve-se manter a iluminação

funcionando algumas horas antes de se iniciar as medições, para que

as fontes de luz atinjam seu ponto normal de funcionamento.

4.4) Controle da iluminação

• Interruptores comuns: simples para comando de um ou mais pontos de luz em um único local; paralelos (three way) e intermediários (four way) para comando de um ou mais pontos de luz de dois ou mais locais diferentes.

• Sensores de presença (detector de movimento + unidade de controle + relé): acionam a lâmpada quando alguém se aproxima. Seu raio de ação é limitado e depende do modelo. Após um tempo programado, desliga automaticamente.

• Sensores fotoelétricos (detector de luz natural + unidade de controle + relé) – através de dimers, controlam a quantidade de luz necessária, em função da quantidade de luz natural que entra no ambiente.

• Células fotoelétricas usadas para acender uma iluminação externa ao anoitecer e desligá-la ao amanhecer.

• Temporizadores (minuterias) - matêm um conjunto de lâmpadas acesas durante um tempo programável (da ordem de minutos), apagando-as automaticamente depois de transcorrido este tempo.



• Dimers (variadores de luminosidade) - permitem a regulagem da intensidade de iluminação a ser emitida pela lâmpada. Já existem versões para lâmpadas fluorescentes.

4.5) Elaboração do Projeto de Iluminação Interna Pelo Método dos Lúmens

O projeto luminotécnico determinará o tipo de lâmpadas e

equipamentos de iluminação mais adequados para um determinado

local, fixando posições de instalação e potências necessárias para

uma boa iluminação.

Para a elaboração do projeto será necessário, inicialmente, definir os

seguintes parâmetros:

• Comprimento e largura do local (índice do local).

• Altura de montagem.

• Cores do teto, paredes e pisos (refletância).

• Modelo das luminárias a serem utilizadas (fator de utilização).

• Tipos de lâmpadas a serem usadas (fluxo luminoso).

• Tipo de uso do ambiente a ser projetado.

O nível de iluminamento desejado deverá ser fixado pelo projetista levando-se em consideração o tipo de ambiente. O valor estabelecido nunca poderá ser menor que o limite inferior previsto na Norma Brasileira. Em ambientes com uso exclusivamente diurno, a iluminação natural poderá ser considerada como contribuição para efeito de redução no nível de iluminação artificial. Admite-se nesses casos uma distribuição não uniforme de luminárias, reduzindo-se o número de luminárias nas regiões mais favorecidas pela iluminação natural. O número e forma



dos fenestrais (janelas e aberturas para o ambiente externo por onde entra a luz natural) serão de grande importância no sentido de se procurar obter a maior eficiência possível. O fluxo luminoso necessário a um ambiente será dado por:

Φ = E x A

d x u O número de lâmpadas necessárias será dado por:

n = Φ

ΦL

O número de luminárias necessárias será dado por:

Onde :

E = iluminância [lux]

A = área do local [m²]

d = fator de depreciação

u = fator de utilização

n = número mínimo de lâmpadas a serem projetadas

N = número mínimo de luminárias a serem projetadas

Φ = fluxo luminoso total

ΦL = fluxo luminoso da lâmpada (obtido de tabelas que apresentam as

características das lâmpadas)

Fator de depreciação (d) : parâmetro associado à redução do fluxo luminoso com o tempo de uso de aparelho de iluminação. As principais causas são: perda de rendimento das lâmpadas; acúmulo

arialuporlampadasdenumerolampadasdetotalnumeroN

min'''''''

=



de poeiras e pós nos equipamentos e nas lâmpadas; diminuição do poder refletor das paredes e do teto, em conseqüência de seu escurecimento progressivo. Pode ser obtido diretamente das tabelas dos fabricantes ou na tabela 2, apresentada a seguir.

Fator de utilização (u): é a razão entre o fluxo utilizado e o fluxo

emitido pelas lâmpadas. Depende principalmente da distribuição e

absorção de luz efetuada pelos aparelhos de iluminação, das

dimensões do compartimento e das cores das paredes e do teto

caracterizadas pelos fatores de reflexão (ver tabelas 8.24 e 8.25 do

Niskier, reproduzidas a seguir). Os fatores de utilização devem ser

obtidos nas tabelas específicas de cada fabricante. Os métodos

usados para obtenção destes valores são ligeiramente diferentes para

cada fabricante, em função da forma como são elaboradas suas

tabelas.

Os fatores de reflexão adotados pelos fabricantes seguem um certo

padrão, girando em torno de valores pré-fixados em 10%, 30%, 50% e

75%. Em geral, os pisos são considerados escuros, não deixando

muita alternativa para os projetistas. Para se entrar nas tabelas que

fornecem os fatores de utilização dos equipamentos, o projetista

deverá escolher dentre as alternativas ofertadas para reflexão de teto,

parede e piso, a que mais se aproxima dos valores reais das cores e

texturas usadas no projeto.

Distribuição dos Equipamentos no Ambiente: para distribuição dos

equipamentos de iluminação devemos sempre observar, nas tabelas

dos fabricantes, a recomendação de distância máxima permitida entre

duas luminárias. Na falta desta informação poderemos adotar, como



dado prático, o afastamento máximo entre dois equipamentos igual a

um pé direito. Para distribuições uniformes, a distância entre a parede

e o eixo da primeira linha de luminárias, deverá ser igual à metade da

distância entre duas luminárias.

Um enfoque mais decorativo para um determinado ambiente, permitirá distribuição aleatória dos equipamentos, conforme o gosto pessoal do projetista, que poderá valorizar, através de iluminação específica, áreas restritas de um dado ambiente ou detalhes de objetos (iluminação secundária, local ou de detalhe). Lembrar que no caso da iluminação de detalhe, a relação de causa e efeito está muito além de um simples cálculo, pois deve atender a uma necessidade que é imposta pelo olho humano. Por vezes, muita luz só vai causar uma agressão e não atingir o objetivo a destacar.

Devemos entender que iluminar não é apenas clarear. Temos que considerar uma composição entre cor, temperatura de cor e iluminamento. Assim há de se considerar as cores predominantes a serem iluminadas, a temperatura de cor da fonte primária radiante e o iluminamento (quantidade de luz) estabelecido no projeto. A sistemática de cálculo teórico dessa trilogia é extremamente complexa, o que na prática resulta muito mais simples a manutenção do projeto dentro da faixa de conforto.

Além do método dos lumens para cálculo de iluminação de interiores,

existem também os métodos do ponto a ponto e das cavidades zonais.



Exercício:

Projetar usando os métodos da Phillips e da GE a iluminação para

uma sala comercial medindo 8,0m x 4,0m, com 3,0m de pé direito,

sabendo-se que:

O teto é branco, as paredes são cor creme e o piso é de carpete

cinza.

A iluminação será feita com lâmpadas fluorescentes de 40w ou

de 32w, usando-se luminárias para 2 lâmpadas ou 4 lâmpadas

cada uma.

O ambiente é normal e o intervalo entre duas manutenções é de

aproximadamente 5.000 horas.



5) TIPOS DE LÂMPADAS E SUAS PRINCIPAIS

CARACTERÍSTICAS

5.1) Lâmpadas Incandescentes

Consistem basicamente de um filamento espiralado, que é

levado à incandescência pela passagem da corrente elétrica

(efeito Joule). Sua oxidação é evitada pela presença de gás

inerte ou vácuo dentro do bulbo que contém o filamento.

• Vida útil média = 1.000h

• Eficiência luminosa = 15 lm/w

• Tensão de funcionamento = 127 ou 220V

• Fator de potência = 1

• Não necessita equipamento auxiliar para seu funcionamento.

• Índice de reprodução de cor (IRC) excelente (IRC=100)

• Temperatura de cor = 2.800ºK

• Potências mais usuais: 36w, 40w, 54w, 60w, 100w, 150w

Aplicações : iluminação residencial em geral; aparelhos

eletrodomésticos; faróis de veículos; fotografia e cinema.

5.1.2) Lâmpadas Halógenas com Refletor Dicróico e Parabólico

São da família das lâmpadas incandescentes, ou seja, possuem

filamento que é levado à incandescência com a passagem da

corrente. A diferença está no gás halogênio presente no interior

do bulbo, que ao combinar-se com o tungstênio evaporado do

filamento, deposita-se novamente sobre o filamento, recompondo-

o. Em conseqüência desse ciclo, chamado ciclo do halogênio, a

vida útil das lâmpadas halógenas é bem maior que a das



incandescentes comuns. O bulbo de quartzo projetado para

suportar as altas temperaturas produzidas por esse tipo de

lâmpada, retém gordura com facilidade. Essa gordura “frita” com a

elevação de temperatura, provocando micro-fissuras no bulbo, por

onde escapa o gás, fazendo com que a lâmpada queime. Por

essa razão não se deve tocar com as mãos no bulbo dessas

lâmpadas, mantendo-o permanentemente limpo.

As lâmpadas halógenas que possuem refletor dicróico

(popularmente chamadas de “Dicróicas”), refletor de alumínio

comum (do tipo “AR”) ou parabólico (do tipo “PAR”), possuem

facho mais fechado que as lâmpadas incandescentes comuns.

Para cada modelo haverá uma abertura diferente do facho.

Alguns tipos de halógenas possuem forma tubular, com encaixe

tipo bipino.

Em um refletor dicróico, todo comprimento de onda produzido

pela lâmpada na forma de calor (infravermelho) é tido como

transparente para o refletor, que projeta para frente apenas luz

visível, reduzindo assim o calor emitido em cerca de 30% em

relação a outras lâmpadas.

• A maioria das lâmpadas do tipo “dicróica” trabalha em tensão

de 12V, necessitando, portanto, de transformador de tensão

(de 220V/12V ou de 127V/12V, dependendo da tensão da rede

de alimentação). Recentemente foram lançadas dicróicas para

tensão de 127V, que dispensam o uso de transformador. As

potências mais comuns são de 35w e de 50w.



• As do tipo halógena e PAR são fabricadas para tensão de

alimentação de 127V e 220V (para determinadas potências só

existem para 220V). A menor potência é de 35w para

lâmpadas do tipo par e de 500W para halógenas.

• Nos 3 casos a reprodução de cor é excelente (IRC=100). Nas

do tipo Par há grande geração de calor, pois devido à forma do

refletor toda a radiação é jogada para frente. Nas do tipo

“dicróicas” o refletor joga as radiações infravermelhas para

trás, reduzindo em até 30% o calor produzido pela lâmpada.


Aplicações : iluminação direcionada e de detalhes, como em

vitrines e objetos de arte por exemplo, para as dicróicas e par;

iluminação geral para locais de pé direito elevado ou em

projetores, para as do tipo halógena de grande potência ou Par.

As lâmpadas do tipo Par possuem refletor parabólico de vidro

prensado, podendo ser utilizadas em iluminação externa,

cuidando-se apenas para que a luminária inclua uma conexão à

prova d’água entre ela e o refletor.

5.2) Lâmpadas de Descarga

Lâmpada em que a luz é produzida pela incidência de radiações

em uma pintura fosforescente interna ao bulbo, radiações essas

provocadas por uma descarga elétrica em um gás, vapor de

metal ou numa mistura de diversos gases e vapores.



5.2.1) Lâmpadas Fluorescentes e Fluorescentes Compactas (tipo PL)

• Vida útil média = 7.500h p/ fluorescentes de cátodo frio e

25.000h p/ fluorescentes de cátodo quente. As modernas

Energy Saver FH T5 de 14w da Osram, possuem 16.000h de

vida útil e as fluorescentes compactas, acima de 5.000h.

• Eficiência luminosa = 65 lm/w a 105lm/w (para os modelos

mais modernos, como o tipo T5 da Osram). Para as

fluorescentes compactas varia entre 50lm/h a 70lm/w.

• Tensão de funcionamento = 127V ou 220V

• Fator de potência do equipamento auxiliar = varia de 0,50 a

0,98. Para a maioria das fluorescentes compactas o FP=0,50.

• Necessita equipamento auxiliar para seu funcionamento

(reator). As lâmpadas de partida convencional necessitam

também de starter.

• Reprodução de cor: são fabricadas em diversas

composições de sais, produzindo tonalidades bem variáveis.

Algumas se aproximam da reprodução de cor das lâmpadas

incandescentes. (IRC=78 para lâmpada fluorescente de 20w

tipo T10 da Osram; IRC=85 para lâmpada fluorescente de 16w

tipo T8 da Osram.

• Temperatura de cor = 4.000ºK a 6.500ºK

• Potências mais usuais :

Fluorescentes comuns – 16w, 20w, 32w, 40w, 65w e

110w (tipo HO)

Fluorescentes compactas – 9w, 13w e 26w



Aplicações : iluminação comercial e industrial em geral;

garagens e áreas comuns de condomínios. As fluorescentes

compactas podem ser usadas em substituição às

incandescentes no uso residencial, desde que especificadas

com baixa temperatura de cor.

5.2.2) Lâmpadas Vapor de Mercúrio



• Tensão de funcionamento = 220V


0,85


(reator).

• Reprodução de cor: De um modo geral distorcem a cor,

emitindo uma luz de cor azulada. A maioria possui uma

camada interna de fósforo para correção da cor. IRC=47.


• Potências mais usuais : 80w, 125w, 250w, 400w, 700w,

1.000w

Aplicações : iluminação industrial em geral; vias públicas;

pátios; estacionamentos; campos e quadras esportivas;

fachadas e monumentos.



5.2.3) Lâmpadas Vapor de Sódio

• Vida útil média = 12.000h, chegando a 30.000h nas

modernas SON Plus Pia da Phillips

• Eficiência luminosa = 100 lm/w, chegando a 150lm/w na

SON Plus Pia de 600w da Phillips



0,80


(reator).

• Reprodução de cor : Distorcem a cor, emitindo uma luz de

cor amarelada. IRC=35.


• Potências mais usuais : 70w, 150w, 250w, 400w, 600w,

1.000w

Aplicações : iluminação industrial em geral; vias públicas;

pátios; estacionamentos; campos e quadras esportivas;

fachadas e monumentos.

5.2.4) Lâmpadas Multivapores Metálicos


• Eficiência luminosa = 80lm/w a 90 lm/w




• Fator de potência do equipamento auxiliar = 0,90


(reator).

• Reprodução de cor excelente. IRC=80 a 95

• Temperatura de cor = 4.000ºK a 7.000ºK

• Potências mais usuais : 70w, 150w, 250w, 400w,1.000w

Aplicações : iluminação comercial em geral; iluminação

industrial em geral; vias públicas; pátios; estacionamentos;

campos e quadras esportivas; fachadas e monumentos.

5.2.5) Lâmpadas Mistas




• Fator de potência = 1,0

• Não necessita equipamento auxiliar para seu funcionamento.

• Reprodução de cor : Razoável.


• Potências mais usuais : 160w, 250w, 500w

Aplicações : iluminação industrial em geral; pátios;

estacionamentos.

5.2.6) Fibras Óticas

Usa-se o sistema de iluminação por fibras óticas como recurso

para se separar a fonte de luz da área a ser iluminada. O

funcionamento se dá através de uma lâmpada halógena com



refletor dicróico de 250W/24V ou vapor metálico de 150W,

acondicionada dentro de um gabinete metálico juntamente com

outros dispositivos óticos, eletrônicos e mecânicos (fonte), que

projeta sua luz em espelhos, “forçando” a luz a passar através

de uma guia que pode ser de plástico, vidro ou líquida, da fonte

de luz até o local que necessita ser iluminado. A qualidade da

luz emitida está relacionada com a geração da luz dentro das

fontes e com os materiais utilizados na fabricação das fibras.

Cada fonte pode ter até 7 ou 8 cabos indo para pontos distintos.

A fibra é um material muito caro e vendido por metro, por isso

as medidas de projeto têm que ser precisas. As fontes não

podem ser colocadas muito distantes dos pontos a serem

atingidos pelas fibras, pois se observa uma queda na luz

“transmitida” de mais ou menos 5% por metro. Recomenda-se

que as distâncias máximas sejam de 10m, não devendo

ultrapassar 6m para instalações aquáticas, como por exemplo,

na iluminação de piscinas.

Opcionalmente pode-se ter na fonte um vidro refletor giratório,

que proporciona uma contínua mudança de cores na luz

projetada através da fibra.

Para maiores detalhes de cada tipo de lâmpada ou dos

equipamentos de iluminação a serem especificados nos

projetos luminotécnicos, consultar os catálogos dos fabricantes.

A título de ilustração, apresentamos em seqüência às tabelas,

cópias de catálogos contendo características de algumas

lâmpadas e luminárias encontradas no comércio.



6) ALGUMAS “DICAS” PARA PROJETOS LUMINOTÉCNICOS

RESIDENCIAIS E COMERCIAIS

• Lâmpadas halógenas do tipo AR não jogam luz para trás,

possuindo por isso facho bem focado. São puramente cênicas,

não podendo ser aplicadas para iluminação geral mas sim para

iluminação de destaque ou de tarefa.

• Recomenda-se muito critério na dimerização de lâmpadas do

tipo halógenas, pois em baixas potências se têm também

baixas temperaturas, o que prejudica o ciclo do halogênio, que

necessita de altas temperaturas para acontecer. Sugere-se

reduzir em no máximo 40% do valor da potência nominal da

lâmpada, ligando-a de vez em quando na potência máxima,

pois caso não ocorra o ciclo do halogênio, ela passará a

funcionar como uma lâmpada incandescente comum.

• Na iluminação de cozinhas e áreas de serviço dar preferência

lâmpadas de cores mais frias (da ordem de 4.000 a 5.000º K).

Entretanto, se a copa ou cozinha for um espaço a ser

compartilhado com amigos, usar lâmpadas de 3.000º K.

• Em escritórios de residências a tendência atual é a de se usar

um nível mais baixo de iluminamento para a iluminação geral

(cerca de 300 lux), reforçando as áreas de trabalho com

iluminação localizada.

• Em salas de visita e de jantar o mais importante são as pessoas

e não os objetos. Cuidar para produzir iluminação tanto no

plano vertical como no horizontal.

• Closets e provadores de roupa necessitam lâmpadas com boa

reprodução e baixa temperatura de cor, e que não esquentem o



ambiente. Uma boa alternativa para os espelhos é o uso de

lâmpadas fluorescentes distribuídas ao longo do espelho,

iluminando por igual, sem proporcionar sombras indesejáveis.

• Para espelhos de banheiros uma boa alternativa é o uso de

arandelas laterais, posicionadas na altura dos olhos, o que evita

o aparecimento de sombras.

• Radiações infravermelhas como as emitidas pelas lâmpadas de

filamento – incandescentes e halógenas – provocam

aquecimento, ocasionando efeito “craquelê” em pinturas e

obras de arte, devido à sucessão de dilatações e contrações

das superfícies. Já as radiações ultravioletas emitidas pela

maioria das lâmpadas de descarga, podem provocar o

desbotamento na cor. Já existem no comércio filtros para

radiações ultravioletas e infravermelhas, que devem ser usados

como proteção e conseqüente preservação das obras de arte.



TABELAS



Tabela 1 – ILUMINÂNCIAS (ILUMINAMENTOS) MÉDIAS EM LUX

ATIVIDADES AMBIENTE NBR-5423/92

Auditórios e Anfiteatros

Bancos

Bibliotecas

Escolas

Escritórios

Hospitais

Hotéis e Restaurantes

Lojas

Residências

• platéia

• atendimento ao público

• salas de datilógrafas

• salas de gerentes

• guichês

• arquivo

• salas de leitura

• estantes

• salas de aula

• quadro negro

• desenho decorativo

• mesa de trabalho /

pronto socorro

• radioterapia

Cozinhas:

• geral

• local

• vitrines e balcões

Sala de estar

• geral

100 - 200

300-750

300-750

300-750

300-750

200-500

300-750

200-500

200-500

300-750

300-750

300-750

100-200

150-300

300-750

750-1.500

100-200



Residências

Esportes

• local (leitura e escrita)

Cozinhas:

• geral

• local (fogão e mesa)

Halls, escadas e garagens:

• geral

• local

Banheiros

• geral

• local

Quarto de dormir

• geral

• local (espelhos e cama)

• salão para ginástica

• salão p/ recreação

• salão p/ quadra de tênis

300-750

100-200

200-500

75-150

200-500

100-200

200-500

100-200

200-500

150-300

100-200

300-750

Tabela 2 – FATOR DE DEPRECIAÇÃO (d)

PERÍODO DE

MANUTENÇÃO

AMBIENTE 2.500 HORAS 5.000 HORAS 7.500 HORAS

Limpo 0,95 0,91 0,88 Normal 0,91 0,85 0,80 Sujo 0,80 0,66 0,57



Tabela 3 - FATORES DE REFLEXÃO DE DIFERENTES

MATERIAIS DE CORES

MATERIAIS

%

CORES

%

Asfalto sem poeira 7 Escuras 15-30 Cal 85-88 Médias 30-50 Cantaria 25-60 Claras 50-70 Cerâmica Vermelha 30 Muito Claras 50-70 Concreto Aparente 55 Brancas 85-75

Gesso (branco) 90-95 Cinzenta 25-60 Granito 40 Parda 08-50 Granolite 17 Pérola 72 Macadam 18 Alumínio Polido 60-70 Pedregulho 45 Cromo 60-65 Terra 13 Aço Inox 55-65 Tijolo 7-20 Esmalte 60-90 Tecido escuro (lã) 13-48 Amarelas 30-70 Grama escura 2 Azul 05-55 Livros em estantes 6 Bege 25-65 Madeira clara 13 Branca 85-95 Madeira escura 7-13 Casca de Ovo 81 Nuvens 80 Creme 60-68 Papel Branco 80-85 Marfim 71-77 Troncos de árvores 3-5 Muito escuras 0-15 Vegetação 25 Preta 04-08 Veludo Preto 0,2-1 Rosa 35-70 Espelhos 80-90 Verde 12-60 Vermelha 10-35



CATÁLOGOS DE FABRICANTES



CAPÍTULO IV – FORNECIMENTO DE ENERGIA AOS PRÉDIOS

1) DIAGRAMA ELÉTRICO – USINA / CONSUMIDOR

A energia elétrica utilizada para o funcionamento dos diversos

equipamentos existentes em nossas instalações, inicia-se nas usinas

geradoras, responsáveis pela transformação de energia de diversas

formas em energia elétrica. A partir de sua produção, a energia deverá

ser transportada até os centros consumidores através das chamadas

linhas de transmissão. Chegando nas proximidades dos centros

consumidores precisa passar por um processo de transformação, de

forma que os níveis de tensão sejam adequados à distribuição aos

consumidores. Isso se dá em equipamentos chamados

transformadores de potencial, instalados em locais apropriados,

denominados “subestações”. A partir daí a energia é levada até os

usuários em sistemas de distribuição públicos aéreos ou subterrâneos,

entrando nas edificações e sendo finalmente disponibilizada para o

funcionamento dos equipamentos elétricos. Todo esse trajeto da

energia desde a geração até o consumidor final está representado no

diagrama da página seguinte. Para a identificação das diversas partes

do sistema mostrado, veja a legenda na página seguinte.



Legenda do Diagrama Elétrico – Usina/Consumidor:

G Usina Geradora

TE Transformador Elevador (eleva a tensão na rede)

TA Transformador Abaixador (abaixa a tensão na rede)

S Subestação Transformadora (lugar onde se faz transformação do

nível de tensão na rede)

SA Subestação Abaixadora

LT Linha de Transmissão (alta tensão) – é uma rede de alta

tensão que transmite energia sem distribuir (3 fases), desde a

usina geradora até a chegada ao centro urbano ou polo

industrial

RDP Rede de Distribuição Primária - distribui energia em média

tensão (3 fases) para grandes consumidores

RDS Rede de Distribuição Secundária - distribui energia em baixa

tensão (3 fases+neutro) para pequenos e médios

consumidores monofásicos (tipoA–F+N), bifásicos (tipoB–

F+F+N) e trifásicos (tipo D–F+F+F+N)

F/N Condutores fase e neutro



2) GERAÇÃO E COGERAÇÃO DE ENERGIA

2.1) Geração

A geração de energia elétrica é a transformação de qualquer tipo de

energia em energia elétrica. Esse processo ocorre em duas etapas.

Na 1ª etapa, uma máquina primária transforma qualquer tipo de

energia, normalmente hidráulica ou térmica, em energia cinética de

rotação. Em uma 2ª etapa, um gerador elétrico acoplado à máquina

primária transforma a energia cinética de rotação em energia elétrica.

O sistema de geração é formado pelos seguintes componentes:

• Máquina primária – transforma qualquer tipo de energia em

energia cinética de rotação para ser aproveitada pelo gerador.

As principais máquinas utilizadas são motores diesel, turbinas

hidráulicas, turbinas a vapor, turbinas a gás e eólicas.

• Geradores – transformam a energia cinética de rotação das

máquinas primárias em energia elétrica. São dimensionados de

acordo com a potência que a máquina primária pode fornecer.

Além da potência, o tipo de máquina primária (eólica, hídrica,

térmica, etc...) define também a velocidade de rotação que irá

ser transmitida ao gerador e, em função dessa velocidade são

definidos o número de pólos do gerador e a freqüência de

operação do sistema elétrico. Por exemplo, no Brasil essa

freqüência é de 60 Hz e no sistema de geração do Paraguai a

freqüência é de 50 Hz.



• Transformadores – equipamentos utilizados para elevar ou

rebaixar o nível de tensão, pois uma vez gerada a energia

elétrica, existe a necessidade de se compatibilizar o nível de

tensão do sistema ao qual o grupo gerador será ligado. Desta

forma um grupo gerador que gera energia a uma tensão de

13,8kV pode ser ligado a uma linha de transmissão de 69kV pois

o transformador instalado após o gerador fará o ajuste de

tensão.

• Sistema de controle, comando e proteção – Para interligar um

grupo gerador a uma rede de transmissão ou distribuição, são

necessários vários requisitos. Em primeiro lugar, a tensão de

saída do gerador não pode variar mais que 10% para cima ou

para baixo. O controle da tensão é feito através da excitatriz do

próprio gerador. É preciso ainda fazer o sincronismo com a rede

antes de comandar o fechamento da linha. Para isso são

necessários vários equipamentos de manobra e proteção, tais

como TC’s, TP’s, relés e disjuntores. O quadro de comando e

proteção reúne todos os equipamentos e permite ao operador

supervisionar o funcionamento do sistema e atuar imediatamente

caso se faça necessário.

2.3) Cogeração

De acordo com a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica,

responsável por todo o sistema de geração e transmissão de energia

do Brasil), “Cogeração de energia é definida como processo de

produção combinada de calor e energia elétrica (ou mecânica), a partir

de um mesmo combustível, capaz de produzir benefícios sociais,



econômicos e ambientais. A atividade de cogeração contribui

efetivamente para a racionalização energética, uma vez que possibilita

maior produção de energia elétrica e térmica a partir da mesma

quantidade de combustível”.

Diferentemente da geração, na cogeração a energia térmica é utilizada

diretamente nos processos de manufatura, tais como fornos, caldeiras,

entre outros. A cofgeração é o reaproveitamento dos “resíduos” de

energia dessas fontes para a geração de energia elétrica, diminuindo

assim, as perdas e, conseqüentemente, aumentado o rendimento e o

aproveitamento das fontes de energia.

A cogeração é a forma mais eficiente de gerar calor e energia.

Para entender a cogeração, é necessário saber que a forma mais

convencional de se gerar energia é baseada na queima de um

combustível para produzir vapor.

2.3) Tipos de Usinas Geradoras Tradicionais

2.3.1) Termelétricas

As máquinas a vapor foram as primeiras máquinas a produzirem

energia mecânica aproveitável para processos industriais. Por isso

essas máquinas foram fundamentais para a geração de energia

elétrica, uma vez que já existia o domínio desta tecnologia.

As instalações de potência com turbinas a vapor podem visar apenas

a obtenção de energia mecânica. Podem, porém, obter

simultaneamente energia mecânica ou elétrica e vapor para o

processo. Essas centrais podem trabalhar em circuito aberto ou

fechado.



O aquecimento da água é feito através da queima de algum

combustível. De um modo geral, denomina-se combustível qualquer

corpo cuja combinação química com outro seja exotérmica. Entretanto,

condições de baixo preço, existência na natureza ou processo de

fabricação em grande quantidade limitam tecnicamente o número de

combustíveis usados. São muito usados o carvão, gás ou óleo. O gás

natural é um dos combustíveis mais limpos dentre todos os

conhecidos, devido à sua composição química, emitindo menos

poluentes na atmosfera, quando queimado.

Basicamente uma instalação é composta de bomba, caldeira, turbina e

condensador. Os combustíveis são queimados e aquecem a água da

caldeira, que gera vapor. O vapor produzido gira a turbina, que gira o

eixo do gerador, que produz eletricidade.

Como vantagens das termelétricas podemos citar os investimentos

relativamente baixos para suas implantações e relativa flexibilidade em

suas posições geográficas. Isso permite a localização da usina

próxima às regiões de consumo, evitando-se assim as linhas de

transmissão. Por outro lado, é bom lembrar que termelétricas utilizam

a queima de biomassa, petróleo (ou o gás dele) e os carvões, para

gerar energia. Como esses últimos são recursos naturais não

renováveis, a utilização desses recursos em larga escala tende a

diminuir as reservas mundiais. Nas usinas termelétricas movidas a

carvão mineral, que são formas fossilizadas de vegetais encontradas

em abundância no planeta, acontecem dois tipos de agressão

ambiental: lançam-se gases na atmosfera e despeja-se água quente



no meio ambiente. A queima do carvão aumenta o efeito estufa e piora

a qualidade do ar.

2.3.2) Hidrelétricas

A hidroeletricidade é uma tecnologia bem estabelecida, madura

totalmente dominada por diversos países, incluindo o Brasil, que tem

93% de sua eletricidade de origem hídrica. Há duas condições básicas

para se produzir hidroeletricidade: o volume d’água (acumulada em

uma represa) e o desnível do curso do rio, só possível em rios de

planalto (a fim de que a água tenha a força necessária para acionar as

pás das turbinas). Isso é o que explica o grande potencial hidrelétrico

do Brasil: rios caudalosos e predominantemente de planaltos.

A energia elétrica é produzida em uma usina hidrelétrica quando a

água, normalmente armazenada numa represa é liberada para fazer

girar turbinas acopladas a geradores elétricos. A energia elétrica

obtida é transmitida para seus usos finais através de linhas de

transmissão.

A água armazenada a uma certa altura h acima do gerador possui

energia potencial do campo gravitacional terrestre (mgh). Essa energia

pode ser disponibilizada sob a forma de energia cinética (1/2 mv² ) Ao

cair sobre as pás das turbinas, essa energia é convertida em energia

mecânica, fazendo girar o eixo da turbina, que acoplado a um gerador,

produz energia elétrica.

As represas são construídas transversalmente aos cursos d’água e

têm dois propósitos principais, e cuja importância relativa varia de um

lugar para o outro:

• Aumentar o nível da água para elevar usa energia potencial.



• Criar um reservatório de água para compensar as flutuações do

fluxo de água no rio e também da demanda de energia elétrica.

A construção de uma UHE geralmente tem significativos impactos

sociais e ambientais. Este fato vinha sendo minimizado até

recentemente no Brasil. A resistência pública à construção de

barragens vem se cristalizando em muitos países, impondo restrições

à geração hidrelétrica, em favor de outros usos da água. Não há a

menor dúvida de que a legislação ambiental brasileira introduzida nos

últimos 20 anos vai encarecer o custo da energia hidrelétrica. Mas a

hidroeletricidade não é a única forma de geração a sofrer este

impacto. Outras formas de geração estão sofrendo igualmente ou até

mais ainda esses efeitos (nuclear, por exemplo).

As grandes vantagens da hidroeletricidade são: é uma fonte de

energia renovável e não poluente da atmosfera; seu custo operacional

é baixo (depois da construção da usina, sua operação é relativamente

barata, pois usa pouca mão de obra e a água já está represada).

Alguns aspectos negativos das hidrelétricas são: os custos de

construção da represa e da usina são elevados, bem como da

manutenção da rede de transmissão de energia até os centros

consumidores; necessidade de desapropriação e reassentamento

populacional; as grandes represas causam problemas ecológicos no

meio ambiente, tais como no ciclo de reprodução de certas espécies

de peixes, microssismos no subsolo (pela acomodação geológica de

camadas de rochas) devido à inundação de imensas áreas,

transmissão de doenças (devido às águas paradas da represa), piora

da qualidade da água (devido à decomposição do material orgânico



submerso), alterações climáticas, efeitos sobre a flora e a fauna,

dentre outros.

2.3.3) Nucleares

A energia elétrica gerada por usinas nucleares, baseia-se na fissão

(quebra, divisão) do átomo. As matérias primas necessárias a esse

processo são o urânio ou o tório, os minérios radioativos.

A fissão nuclear consiste no seguinte: os átomos do urânio 235, por

exemplo, são “bombardeados” por nêutrons, seus núcleos se

fragmentam liberando enorme quantidade de energia. Essa

fragmentação do núcleo do átomo atingido, por sua vez, dá origem a

outros nêutrons, que vão bombardear os átomos vizinhos, e assim

sucessivamente, numa reação em cadeia.

Esse processo de reação em cadeia tem de ser realizado de forma

controlada, em condições de segurança absoluta, pois sua expansão

desordenada pode ocasionar terríveis catástrofes. O local apropriado

onde ocorre essa fissão nuclear controlada chama-se reator nuclear,

peça fundamental para uma usina nuclear.

A fissão nuclear ocorrida no reator da usina produz enormes

quantidades de calor; esse calor, por sua vez, será utilizado para

aquecer uma certa quantidade de água, transformando-a em vapor; a

pressão desse vapor faz girar uma turbina, que era acionar um

gerador; esse gerador converterá a energia mecânica proveniente da

turbina, em energia elétrica.

No Brasil, o uso da energia nuclear para gerar eletricidade foi iniciado

com o chamado “Programa Nuclear Brasileiro”, um acordo firmado

entre o Brasil e a Alemanha em 1975. De acordo com o programa, o



Brasil iria adquirir dos alemães a tecnologia para fabricação de um tipo

de reator nuclear. Iniciou com a construção de uma usina nuclear em

Angra dos Reis (RJ) e previa a construção de mais oito usinas

nucleares até 1990. Os obstáculos a esse programa, entretanto, foram

e continuam sendo inúmeros. A usina de Angra dos Reis teve um

custo de produção enorme, bem maior do que o previsto, além de não

ter funcionado a contento. Até hoje essa usina não conseguiu ser

operada ininterruptamente com sua plena capacidade. Problemas

tecnológicos e pequenos acidentes paralisaram essa primeira (e única,

até o momento) usina nuclear brasileira. Outra questão levantada

diante desse “Programa Nuclear Brasileiro” é a seguinte: o Brasil não

tem necessidade da energia nuclear pelo fato de possuir um imenso

potencial hidráulico ainda pouco utilizado.

Uma das vantagens das usinas termonucleares é que elas tornaram-

se uma forte opção dos países centrais, especialmente os europeus,

muito dependentes do petróleo e daí vulneráveis a crises como a de

1973 e de 1979.

Uma das desvantagens das usinas nucleares é que cerca de 3 a 5

anos depois, é preciso haver a troca e limpeza dos materiais contidos

no interior dos reatores nucleares, de que resultam os resíduos ou o

chamado lixo atômico, entre os quais está o plutônio, altamente

radioativo e prejudicial ao organismo humano (provoca câncer e outras

doenças) e ao meio ambiente. Em face disso, ele é acondicionado em

containers ou caixas de concreto, revestido internamente de chumbo,

para impedir o vazamento da radioatividade e depois é enterrado em

lugares profundos do subsolo ou do mar. Como esta radioatividade

dura centenas de anos, pode ocorrer o risco de eventuais vazamentos.



Além disso, as usinas nucleares duram cerca de 25 anos, produzem

menos energia que as hidrelétricas e custam mais em sua

manutenção e controle. Mesmo com os controles de alta tecnologia, já

houve erros humanos provocando graves acidentes nucleares, como o

de Chernobyl, na Rússia, em 1986.

2.4) Tipos de Usinas Alternativas Geradoras de Energia Elétrica

2.4.1) Eólica

A energia eólica é a fonte de energia alternativa com maior taxa de

crescimento. Ainda assim, só entra com 0,1% da produção total de

eletricidade. A energia eólica pode ser aplicada quando houver ventos

constantes com uma velocidade média de 10 m/s e velocidade mínima

de 6 m/s. É condicionada também à direção dos ventos. É captada

através de cata-ventos, cujas pás são feitas de fibra de vidro, mais

leves e assim capazes de girar com ventos de 10 m/s. No Brasil isso

só é possível em alguns locais do nordeste e sul do país.

Seu aspecto positivo mais forte é de que não polui o ar, sendo por isso

a favorita dos ambientalistas. Os aspectos negativos são suas

limitações de uso em função de ser instável (depende das variações

do vento) e o fato de ser ainda uma energia cara (cerca de

US$3.000,00 / kW). Pode ser complementar às energias tradicionais.

2.4.2) Fotovoltaica ou Solar

A energia fotovoltaica utiliza o processo de radiação solar. No território

brasileiro existe uma radiação solar média de 900 W/m². Uma placa

fotovoltaica converte deste total, no máximo 81 W/m² de eletricidade,

durante 6 horas do dia (parâmetro de projeto que depende da posição



do sol). Deve-se, no entanto, utilizar um banco de baterias para

armazenar a energia a ser utilizada em períodos nos quais a radiação

não pode ser aproveitada. Isto encarece muito o investimento. O Brasil

ainda não tem domínio de processo de fabricação de painéis

fotovoltaicos.

A título de exemplo, um painel de 250 W possui uma área de 2,27 m².

Entretanto, é necessária uma mesma área mínima para a instalação

de equipamentos periféricos, entre os quais, conversores de tensão,

alternador de corrente contínua para corrente alternada, banco de

baterias, entre outros. O custo de investimento na geração de energia

fotovoltaica é muito alto: cerca de US$4.500,00 / kW gerado.

Assim como a energia eólica, não é poluidora do ambiente. Está,

porém, limitada em seu aproveitamento por razões de custo elevado e

atrasos tecnológicos.

2.4.3) Biomassa

Agrupa várias opções como queima da madeira, carvão vegetal, o

processamento de celulose e o bagaço da cana de açúcar. Inclui o uso

de álcool como combustível. Responde por 1% da energia elétrica

mundial. Seu aspecto mais positivo é que aproveita restos, reduzindo

o desperdício.

Tem contra si o fato de que esbarra nos limites da sazonalidade.. A

produção de energia cai no período da entressafra. Dependendo de

como se queima a biomassa pode ser muito poluente.

2.4.4) Algumas Outras Fontes Alternativas

Podemos ainda citar como fontes alternativas para a geração de

energia elétrica o aproveitamento das energias geotérmicas



(provenientes do calor do subsolo da terra), energia do hidrogênio

(obtido de um processo de eletrólise da água) e mais recentemente o

estudo de aproveitamento da energia das marés, que vem sendo

desenvolvido pela USP em São Paulo.



Transformador de Potencial – Entrada Superior em Média Tensão com Terminais para 3 Fases – Saída em Baixa Tensão com Terminais para

3 Fases e um Neutro



Vista Panorâmica de uma Usina Hidrelétrica

Placas Coletoras de Energia Solar (Fotovoltaica)



Usina Termelétrica

Cataventos para Aproveitamento da Energia Eólica - Ceará



3) TRANSMISSÃO DE ENERGIA

A opção pela intensa utilização do potencial hidroelétrico do país

determinou as características singulares do sistema. As usinas desse

tipo são construídas onde melhor se pode aproveitar as afluências e

os desníveis dos rios, muitas vezes em locais distantes dos centros

consumidores. Assim, para atender ao mercado, foi necessário

desenvolver um extenso sistema de transmissão, em que as linhas

criam uma complexa rede de caminhos alternativos para escoar com

segurança a energia produzida até os centros de consumo. Além

disso, esses sistemas contribuem para a integração entre as regiões,

permitindo que os consumidores sejam beneficiados pela diversidade

do comportamento das vazões entre rios de diferentes bacias

hidrográficas.

As linhas de transmissão de energia elétrica caracterizam-se,

principalmente, por uma sucessão de torres metálicas ou de concreto,

distribuídas regularmente através de um desenvolvimento linear, não

retilíneo. Essas torres têm a função de sustentar os cabos condutores

de energia e garantir um afastamento vertical mínimo da rede em

relação ao terreno, estradas de ferro, rodovias, etc... As áreas em

torno das LT’s fazem parte da chamada “faixa de servidão”. A largura

dessas faixas depende das características específicas da linha,

podendo variar de um caso para outro. Em qualquer uma delas,

entretanto, deve-se respeitar os espaços reservados, não invadindo as

faixas para, por exemplo, construir edificações. Os campos

magnéticos são intensos nas proximidades dos cabos elétricos e

podem causar sérios inconvenientes para quem se aproxima.



Dependendo da extensão da linha, pode haver a necessidade da

implantação de subestações intermediárias cuja área varia de acordo

com a potência da LT. Os locais de implantação das torres são

escolhidos segundo características do relevo, situando-se

preferencialmente no topo de elevações e/ou encostas, permitindo um

maior espaço entre as torres e, por conseguinte, menor custo, menor

número de torres, reduzindo também o intervalo de tempo para sua

implementação.

O custo de implantação e de manutenção das linhas de transmissão é

bastante elevado. Antes da construção existe todo um trabalho de

levantamento das áreas selecionadas para o traçado da linha,

contemplando inclusive o patrimônio arqueológico. Depois de

construídas, as linhas são inspecionadas sistematicamente tanto por

via aérea quanto terrestre.

As tensões numa linha de transmissão são bastante elevadas, pois

haverá muita perda de energia no transporte da usina até o centro

consumidor. Existem linhas de transmissão com tensões de 69kV,

138kV, 500kV, e outras. Tensões desse nível são consideradas “alta tensão”.

4) SUBESTAÇÃO ABAIXADORA

Ao chegar nas proximidades dos centros consumidores, a energia que

foi transportada em alta tensão deverá ser transformada, de maneira a

que a tensão seja reduzida antes da distribuição para os

consumidores finais. Essa transformação acontece em equipamentos

chamados transformadores, instalados em um espaço físico chamado

“subestação”. Nas subestações abaixadoras que receberam os cabos



das linhas de transmissão, também se iniciam os chamados sistemas

de distribuição em tensão primária. A tensão de saída dessa

subestação está em um nível classificado como média tensão, ainda

impróprio para o uso direto.

5) REDE DE DISTRIBUIÇÃO PRIMÁRIA

as subestações abaixadoras que já reduziram, em um primeiro

estágio, a alta tensão reinante na linha de transmissão. Essas redes

são constituídas de três fases (trifásicas). Os cabos são dispostos em

posição horizontal e posicionados nos pontos mais altos dos postes.

Em Belo Horizonte, a rede de distribuição primária da CEMIG

(Centrais Elétricas de Minas Gerais) tem tensão de 13,8 kV (média tensão). Têm como função distribuir energia para os grandes

consumidores, tais como indústrias, grandes edifícios comerciais,

hospitais e outros com altos valores de potência instalada.

Como a tensão desse sistema não pode ser aplicada aos

equipamentos elétricos em geral, caberá ao consumidor que recebe

energia desse sistema, providenciar o abaixamento da tensão através

de subestações próprias, instaladas em sua propriedade. Essas

subestações podem ser de três tipos::

• Subestação aérea: transformador instalado em poste localizado

dentro do limite de propriedade do consumidor. É exigida para

consumidores que têm alta potência instalada. É o tipo mais

simples de subestação, devendo, porém, ter sua posição bem

estudada para não causar impacto estético negativo na fachada

do edifício. A opção por esse modelo está limitada a uma

potência máxima demandada de 225 kVA. Acima deste valor o



consumidor deverá adotar obrigatoriamente o modelo de

subestação abrigada. As instalações são padronizadas nas

normas da Concessionária local, que deverá ser consultada

antes do projeto.

• Subestação abrigada: é o nome que se dá ao ambiente

fechado onde são instalados os transformadores de potencial,

que reduzirão a média tensão recebida da RDP para a baixa

tensão. Estão dentro do limite de propriedade do consumidor e

devem atender a requisitos mínimos de área, pé direito, acesso,

ventilação, espessura das paredes e outros detalhes

construtivos exigidos pelas normas da Concessionária local

(para Belo Horizonte, ver normas da CEMIG – ND-5.5). Têm

que ser previstas ainda na fase do projeto arquitetônico, pois os

espaços necessários à transformação (subestação), proteção

geral (disjuntor), medição, etc..., podem ser bastante

significativos. Como é o próprio consumidor o responsável pela

transformação, ele pode inclusive optar pela tensão de saída que

quiser, escolhendo valores diferentes da tensão de distribuição

da própria Concessionária. Isso é comum em grandes edifícios

comerciais ou institucionais (shopping center, por exemplo) , que

adotam tensões de 220/127V e nas indústrias que utilizam

tensões de 400/254V para alimentação de equipamentos

(lembrar que em B.H. a tensão secundária da CEMIG é de

220/127V).

• Câmaras transformadoras: como as subestações abrigadas, também são locais fechados destinados a abrigar



transformadores, localizados dentro do limite predial. A diferença

está no fato de que os transformadores serão instalados e

mantidos pela própria Concessionária. O construtor entra apenas

com o espaço, mas os equipamentos são da Concessionária.

Neste caso, deverá ser previsto um acesso pelo passeio público

para entrada de equipamento e dos funcionários da

Concessionária.

Qualquer que seja o tipo da subestação deve-se seguir as instruções

contidas nas normas da Concessionária para a elaboração do projeto

arquitetônico. De uma maneira geral todas devem: ser ventiladas

(quando não é possível ventilação natural, deve ser prevista ventilação

forçada, cujo projeto também que ser aprovado pela Concessionária);

ter pé direito livre mínimo de 3m; paredes estanques; drenos nos

pisos; porta de acesso do tipo veneziana, com largura suficiente para

a passagem dos transformadores, dentre outras exigências

construtivas. Apenas para título de ordem de grandeza do espaço

necessário, pode-se considerar que o tamanho mínimo de uma

subestação é de 3,50m x 4m. Quanto maior for o tamanho dos

transformadores a serem instalados, maior será a subestação.

A rede de distribuição primária também alimentará as redes de

distribuição secundária da Concessionária de energia. Para isso, são

instalados transformadores nos postes (subestações aéreas), que

recebem os cabos da rede primária providenciando a redução da

tensão a patamares mais baixos, adequados ao uso direto por parte

dos consumidores.



6) REDE DE DISTRIBUIÇÃO SECUNDÁRIA

Tem origem nas subestações aéreas (transformadores instalados nos

postes localizados no passeio público) e são constituídas por quatro

cabos, sendo três fases mais um neutro (aterrado). Esses cabos são

dispostos verticalmente na parte mais baixa dos postes. A baixa

tensão da rede secundária varia de uma Concessionária para outra.

Em Belo Horizonte, a rede de distribuição secundária da CEMIG tem

tensão de 127V entre fase e neutro e 220V entre fases. Essa baixa

tensão já é adequada para o uso direto, não mais necessitando de

transformação. Os pequenos e médios consumidores, tais como

edifícios residenciais, residências unifamiliares e outros de pequena

potência instalada, são alimentados diretamente a partir dessa rede.

7) DESCRIÇÃO DE CONDUTORES

Condutor Fase É o condutor que traz a energia da fonte. É o

condutor energizado do sistema elétrico.

Condutor Neutro É o condutor aterrado. Fecha o circuito

elétrico com a fase, permitindo a circulação da

corrente através dos aparelhos.

Condutor Terra É o condutor de proteção para circuitos e

equipamentos elétricos. Também é aterrado,

permitindo assim o escoamento das cargas

elétricas acumuladas nas carcaças metálicas dos

equipamentos para a terra.



Terra Eletrônico É o condutor de proteção (condutor terra) para

circuitos e equipamentos eletrônicos

(computadores, por exemplo).

Condutor Retorno É o condutor que dá continuidade a um

condutor fase, após a inserção de um comando

do tipo abre/fecha (um interruptor, por exemplo).

Simbologia usada em projetos elétricos para representar os diversos tipos de condutores:

TE F N T R



Torre Metálica e Cabos Elétricos de uma Linha de Transmissão em

Alta Tensão



Inspeção Aérea de uma Linha de Transmissão

Subestação para Rebaixar a Alta Tensão em Média Tensão no final de

uma LT



Rede de Distribuição Primária da CEMIG em Belo Horizonte – 3 Fases

Dispostas Horizontalmente Sobre o Poste, em Tensão de 13,8 kV

Redes de Distribuição Primária (3 fios na posição horizontal sobre o poste) e Secundária (4 fios na posição vertical abaixo da RDP)



Subestação Aérea da CEMIG no Poste da Rua – Transformador Trifásico 13,8 kV / 220V / 127V – Entrada Superior em Média Tensão

e Saída em Baixa Tensão

Sistema Público com RDP, RDS e Cabo Telefônico (abaixo das Redes

Elétricas)



8) SISTEMA TRIFÁSICO DE DISTRIBUIÇÃO – TENSÕES E

CORRENTES

O diagrama abaixo representa um sistema trifásico de distribuição em

baixa tensão, constituído de três fases (chamadas de fase A, fase B e

fase C) e um neutro.

F(A)

F(B)

F(C)

N

As tensões e correntes em um sistema trifásico de distribuições serão

as seguintes:

Sistema Monofásico (F + N) Sistema Bifásico (F + F + N)

Tensão entre fase e neutro = v Tensão entre fases = V

CEMIG v = 127 V 3vV =

Nordeste v = 220 V CEMIG V = 127 3 = 220 V

Nordeste V = 220 3 = 380 V

v

v

VV

V

v

I = P v

I = P = P V v 3



Sistema Trifásico (F + F + F + N)

Tensão de cálculo para circuito trifásico V’ = V 3

CEMIG V’ = 220 3= 380V Nordeste V’ = 380 3= 660V

9) TIPOS DE CONSUMIDORES / PADRÕES DE ENTRADA /

DIAGRAMA DE ENTRADA – PONTO DE CONSUMO

9.1) Tipos de Consumidores

Os consumidores são classificados pelas Concessionárias locais,

conforme suas normas específicas. Essas normas têm vários

parâmetros para a classificação, sendo o principal deles a carga

instalada. Em Minas Gerais, as normas da CEMIG a serem utilizadas

são as seguintes:

ND-5.1–Norma de Distribuição p/ Consumidores Individuais em

Tensão Secundária

ND–5.2- Norma de Distribuição p/ Consumidores Coletivos em Tensão

Secundária

9.1.1) Consumidores Individuais (Norma CEMIG ND-5.1)

São considerados consumidores individuais: uma residência

unifamiliar, uma indústria, uma escola, um hospital ou, enfim, qualquer

I = P = P V’ V 3



consumidor que individualmente ocupe um terreno. Neste caso haverá

uma única medição de energia para aquele endereço.

Para efeito de dimensionamento da entrada de energia, bem como do

tipo de padrão de entrada e modelo de medição a serem adotados, os

consumidores individuais são classificados pela CEMIG conforme

descrito a seguir:

a) Consumidor Tipo A Carga instalada até 10 kW

Monofásico - 2 fios (F + N)

b) Consumidor Tipo B Carga instalada de 10 a 15 kW

“Bifásico” (monofásico a 3 fios) –

3 fios (F + F + N)

c) Consumidor Tipo C Consumidor Rural

d) Consumidor Tipo D Carga instalada > 15 kW ou

Carga demandada > 15 kVA

Trifásico - 4 fios (F + F + F + N)

• Carga demandada de 15 a 75 kVA entrada direta

da RDS (220/127 V)

• Carga demandada > 75 kVA entrada a partir da RDP

(13,8 kV). Subestação por conta do consumidor.

9.1.2.) Consumidores Coletivos (Norma CEMIG ND-5.2)

São considerados consumidores coletivos: edifícios residenciais,

edifícios comerciais, shopping centers, ou, enfim, qualquer edificação

na qual vários consumidores individuais ocupem um mesmo terreno.

Neste caso haverá várias medições de energia em um mesmo



endereço (os consumidores são individualizados pelo número do

apartamento, da loja, da sala, etc...).

Os consumidores coletivos possuem obrigatoriamente entradas

trifásicas (fornecimento a 4 fios – F + F + F + N) e portanto são sempre

do tipo D. Subdividem-se em categorias D1, D2 , D3, conforme o valor

da sua carga demandada.

Para cargas demandadas até 250 kVA (em certos casos até 327 kVA),

o atendimento será em baixa tensão, diretamente da RDS.

Acima deste valor será atendido pela RDP (tensão de 13,8 kV) e

deverá construir subestação própria para o rebaixamento da tensão.

As características do ramal de entrada e da proteção geral dos

diversos consumidores encontram-se nas tabelas das Normas CEMIG,

algumas das quais estão reproduzidas a seguir.

9.2) Tipos de Padrões de Entrada de Energia

9.2.1) Quanto à modalidade da ligação As entradas de energia podem ser de três modalidades:

• Temporárias: são aquelas necessárias para atender um

consumo eventual e por curto espaço de tempo, como por

exemplo, para circos, shows, parques, feiras, etc.. O pedido de

ligação é feito junto à Concessionária, devendo o consumidor

apresentar uma relação das cargas que serão instaladas,

informando a natureza da carga (iluminação, tomada,

motor,etc...) e o seu valor.

• Provisórias: também são temporárias, porém, após cumprido o

seu objetivo, são substituídas por uma entrada definitiva. É o

modelo da entrada de energia que atende aos canteiros de obra.



O pedido de ligação é feito junto à Concessionária, devendo o

consumidor apresentar uma relação das cargas que serão

instaladas, informando a natureza da carga (iluminação, tomada,

motor,etc...) e o seu valor.

• Definitivas: são aquelas destinadas a atender às edificações em

geral ou qualquer outra instalação definitiva. Para residências

unifamiliares ou outras instalações, o pedido de ligação é

semelhante ao das entradas provisórias, ou seja, basta

apresentar na Concessionária uma relação das cargas a serem

instaladas. Para todos os demais casos, o consumidor deverá

elaborar um projeto de entrada de energia, obedecendo as

exigências feitas pelas normas da concessionária. Esse projeto

deverá ser submetido à aprovação da Concessionária. Após a

execução, a instalação será vistoriada por técnicos da

Concessionária. Se aprovada, a ligação definitiva será

providenciada.

9.2.2) Quanto ao tipo da entrada Quanto ao tipo, as entradas de energia podem ser aéreas ou

subterrâneas.

9.2.2.1) Entrada Aérea Recomendada para consumidores individuais com carga instalada até

75 kW e demandada inferior a 75 kVA ou para consumidores coletivos

com carga demandada até 95 kVA. O ponto de entrega é o cabeçote

localizado em poste de acesso instalado dentro do limite de

propriedade do consumidor, normalmente em muros de divisa lateral

ou frontal. O ramal de serviço não pode atravessar terrenos de

terceiros.



Entrada Aérea para Consumidores Individuais

B Ponto de entrega AB Ramal de Serviço ou Ligação (responsabilidade CEMIG) BD Ramal de Entrada (responsabilidade do consumidor) DE Continuação do ramal de entrada QDC Quadro de Distribuição de Circuitos

Entrada Aérea para Consumidores Coletivos

B Ponto de entrega

AB Ramal de Serviço ou Ligação (responsabilidade CEMIG)

BE Ramal de Entrada do Edifício (responsabilidade do consumidor)

FG Ramal de entrada do consumidor individual

QDC Quadro de Distribuição de Circuitos

QDCC

Poste CEMIG

A B

Passeio

Medidor e Proteção

GeralC

D E

Alinhamento Predial

Poste CEMIG

A B

Passeio

Proteção Geral

C D

Alinhamento Predial

Medidores

QDC

QDC

E

G

F



9.2.2.2) Entrada Subterrânea

Edificações coletivas com carga demandada superior a 95 kVA ou

localizadas em áreas onde a rede pública da Concessionária é

subterrânea, devem ser atendidas através de entrada subterrânea.

Para isso, o construtor deverá executar uma caixa subterrânea no

passeio, cujo modelo é padronizado pela Concessionária conforme a

carga demandada do consumidor. Essa caixa tem tampão de ferro

fundido e não poderá ser posicionada em entradas de garagens ou

outros locais de difícil acesso. Essa caixa é tida como o ponto de

entrega de energia por parte da Concessionária.

Da caixa de passeio para dentro do edifício (ramal de entrada) a

instalação deve ser totalmente executada pelo construtor (tubulação e

enfiação).

O ramal de serviço, correspondente ao trecho compreendido entre o

ponto de derivação da rede da Concessionária até o ponto de entrega,

é de responsabilidade da Concessionária. Mais recentemente a

CEMIG tem exigido que os construtores executem a parte relativa à

tubulação do ramal de serviço.

Um consumidor individual (com qualquer carga) ou um coletivo com

carga demandada inferior a 95 kVA, pode optar por entrada

subterrânea, mesmo não sendo o padrão recomendado pela

Concessionária, por razões estéticas ou outras. Nesse caso, o

consumidor arcará com todos os custos referentes à mudança do

padrão de entrada indicado pela Concessionária.



Entrada Aérea para Consumidores Coletivos

C Ponto de Entrega

AC Ramal de Serviço ou de Ligação (responsabilidade CEMIG para

cargas demandadas acima de 95 kVA ou nas regiões onde a rede

da CEMIG é subterrânea)

CE Ramal de Entrada do Edifício (responsabilidade consumidor)

FG Ramal de Entrada do consumidor individual

QDC Quadro de Distribuição de Circuitos

9.3) Diagrama Padrão de Entrada - Ponto de Consumo

Ramal de entrada

Projeto a ser aprovado pela Cemig (edificações de uso coletivo ou individuais de maior

porte)

Ponto de Entrega

Proteção Geral

Medição

Quadro de Distribuição De Circuitos

(QDC) Circuitos terminais

Poste CEMIG

A

B

Passeio

Proteção Geral

C D

Alinhamento Predial

Medidores

QDC

QDC

E

G

F

Caixa para entrada subterrânea



Circuitos Terminais : alimentam as cargas instaladas tais como

iluminação, tomadas, aparelhos de aquecimento e equipamentos.

Cada circuito possui uma proteção automática (disjuntor) contra

sobrecargas, abrigada no quadro de distribuição de circuitos (QDC).

Observação importante: Apesar do neutro ser um condutor já

aterrado no sistema público, para que consumidores que recebem

energia em baixa tensão o neutro deverá ser aterrado antes da

proteção geral, qualquer que seja o tipo da entrada de energia, (aérea

ou subterrânea). Essa é uma exigência da Concessionária, que

verificará o cumprimento do disposto nas normas no momento da

vistoria final. Um bom aterramento garantirá o potencial zero da terra

e, conseqüentemente, uma qualidade melhor da energia recebida pelo

consumidor (manutenção do potencial nominal entre fase e neutro).



CAPÍTULO V – INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS INTERNAS

1) PROTEÇÃO GERAL E MEDIÇÃO

O chamado “padrão de entrada de energia” contém o disjuntor geral

da instalação e o(s) medidor(es) de energia. Deve obedecer aos

modelos e diretrizes ditadas pela Concessionária de Energia local (no

nosso caso, a CEMIG).

As medições devem ser sempre localizadas em áreas de fácil acesso,

sem obstáculos físicos que dificultem o trabalho dos leituristas (como,

por exemplo, atrás de vitrines ou de prateleiras em estabelecimentos

comerciais). Não podem ser posicionadas em escadas ou qualquer

local que não ofereça segurança, com risco de acidentes.

As medições podem ser de dois tipos:

• Medição individual - usadas em edificações com um único

consumidor como por exemplo residências, edifício para um órgão

público, escolas, postos de saúde, postos de gasolina, bancos,

clubes, indústrias, etc...

A medição individual pode ser localizada nos muros de divisa

laterais ou frontais (com opção do visor para leitura de consumo

ficar voltada para a rua, evitando que o leiturista tenha que entrar

na propriedade), sempre próxima ao portão de entrada. Quando

instalada em área descoberta, deve receber uma pequena

proteção contra chuvas. Nunca deve ficar em locais trancados.

Medição agrupada - usada em edificações com vários consumidores,

o chamado consumidor coletivo, como por exemplo edifícios

residencias, edifícios de salas ou lojas comerciais, shopping center’s,

centros empresariais, etc...



A medição coletiva para edifícios de pequeno porte também pode ser

localizada nos muros de divisa. Para edifícios maiores, se localizará

em área interna comum, normalmente nos níveis inferiores de

garagem e pilotis. Em edifícios de vários pavimentos, com muitos

consumidores por pavimento, os diversos grupos de medição poderão

ser posicionados nos hall’s dos andares. Neste último caso, o arquiteto

deverá prever shaft’s específicos para a acomodação das medições e

das prumadas elétricas (e de outras utilidades), nos hall’s de todos os

pavimentos, inclusive nos pavimentos inferiores, de forma a permitir

que as prumadas alimentadoras possam seguir verticalmente, sem

desvios, por toda a altura do edifício.

Dependendo do porte da edificação, recomenda-se a previsão de sala

elétrica localizada no nível de garagem ou pilotis, que seria um espaço

específico para a colocação de todas as necessidades elétricas,

telefônicas, de antena de TV, e outras que sejam necessárias ao

edifício. As melhores posições e o tamanho mínimo da sala e dos

shaft’s devem sempre ser consensadas com os projetistas de

instalações.

Apresentamos a na figura 02, um modelo de medição agrupada

aprovado pela CEMIG. O modelo apresentado refere-se a um grupo

para 11 consumidores. O tamanho máximo admitido para um único

grupo de medição é para 13 medidores, sendo 12 para as unidades de

consumo e um para o condomínio. Havendo um número de

consumidores maior do que 12, parte-se para a formação de novos

grupos de medição, dentro do mesmo modelo, até tantos quantos

necessários para atender o edifício.



A título de ilustração, informamos que um modelo padrão de grupo de

medição contendo 12 medidores, ocupa um comprimento aproximado

de 2,80m. Para embutimento das caixas na alvenaria, estas devem ter

no mínimo 25cm de espessura.

2) CENTROS DE DISTRIBUIÇÃO E DISPOSITIVOS DE

PROTEÇÃO

2.1) Quadro de distribuição de circuitos (QDC)

Definição - O QDC recebe os cabos de entrada e contém os

disjuntores e outros equipamentos de proteção dos diversos circuitos

que compõem a instalação. Podem possuir um barramento interno de

cobre (uma barra para cada fase, mais uma para o neutro e

opcionalmente uma barra de terra), que será energizado pelos cabos

alimentadores e a partir de onde serão feitas as derivações para os

diversos circuitos.

Localização - Do ponto de vista técnico, a melhor posição para um

QDC é no centro de cargas da instalação, ou seja, próxima às regiões

onde há maior concentração de pontos elétricos e de maior potência.

Do ponto de vista estético, não é conveniente sua localização em

áreas nobres, já que causam certo impacto visual. O desafio dos

projetos está justamente em se encontrar uma posição que concilie

todos os interesses. É importante ter-se em mente que sendo o QDC o

coração do sistema elétrico, acumulando as funções de proteção,

distribuição e de local para manobras de manutenção, jamais deve ser

posicionado em locais trancados, escondidos, mau ventilados, próximo

de produtos inflamáveis, etc...



Em unidades residenciais, procura-se sempre localizar o QDC em

cozinhas ou áreas de serviço, pois nesses ambientes temos

normalmente a maior concentração de aparelhos elétricos, além de

ser a área menos nobre da residência. É importante, porém, que o lay

out interno (posicionamento de bancadas, posicionamento dos

grandes eletrodomésticos, aberturas de portas, etc..) esteja bem

definido, para que posteriores mudanças não comprometam a posição

escolhida para o QDC. Lembremo-nos que todos os circuitos da

instalação originam-se no quadro de distribuição. Nos pavimentos de

quartos e salas íntimas é sempre um problema encontrar-se uma

posição discreta para o centro de distribuição. Não havendo solução

melhor, acabam sendo posicionados nos hall’s e circulações dos

quartos, o que não chega a ser exatamente “bonito”. Nunca devem ser

posicionados dentro de armários de roupas, pois em caso curto-

ciruitos ou fagulhas elétricas, aumentam-se os riscos de incêndio,

além de promover desconforto nas manutenções.

Paredes escolhidas para abrigar quadros de distribuição embutidos

devem ter no mínimo 20cm de espessura. Para quadros maiores,

deverá ter 25cm de espessura. Em instalações industriais é comum a

instalação de QDC’s aparentes, em modelos de sobrepor.

Quantidade - As instalações podem ter tantos QDC’s quantos

necessários para uma boa distribuição dos circuitos elétricos e para

facilidade de acesso nas manobras dos dispositivos internos,

principalmente nas situações de emergência e nas manutenções. Em

residências de vários pavimentos, recomenda-se no mínimo um QDC

por pavimento.



Função – A função única de um QDC deve ser a de abrigar os

dispositivos de proteção dos circuitos e fazer sua distribuição a partir

dos cabos de entrada. Não deve ser usado como local para comando

rotineiro de circuitos que exigem manobras manuais para o seu

acionamento ou desligamento, como é usual acontecer em

iluminações externas, de garagens, de galpões industriais e

comerciais ou outras.

2.2) Dispositivos de Proteção

Os circuitos elétricos devem ser protegidos contra sobrecargas, fugas

de corrente, choque elétrico, curto circuito e perdas de energia. Para

isso, nas instalações prediais são usados principalmente os seguintes

dispositivos de proteção:

Fusíveis Elementos de proteção contra curto-circuitos. Quando

ocorre o curto-circuito a corrente circulante provoca a fusão do

elemento fusível interno, inutilizando o dispositivo. Depois que atuam

devem, portanto serem substituídos por outros novos.

Disjuntores Termomagnéticos Protegem a instalação contra

curto-circuitos e sobrecargas. Havendo esses distúrbios no circuito o

desarmamento é automático. Voltam a operar por religação manual,

sendo então muito mais duráveis que os fusíveis. Permitem também o

desligamento manual para que se façam intervenções no circuito

elétrico nele originado. São dispositivos indispensáveis de proteção.

Dispositivos Diferenciais Residuais – DR Protegem a instalação

contra fugas de corrente, choque elétrico e incêndio. Devem ser

instalados sempre em associação a um disjuntor, nunca isoladamente.



Recebe os fios que vêm do medidor É no QDC que se encontram os dispositivos de proteção.

É do QDC que partem os circuitos que vão alimentar diretamente as lâmpadas, tomadas e aparelhos.

Deverá haver um condutor neutro para cada circuito, não podendo ser o neutro seccionado para instalação de proteção ou para qualquer outro fim.

Quadro de distribuição de circuitos (QDC) é o

centro de distribuição de toda a instalação

elétrica de uma residência.



QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO DE LUZ E FORÇA PRA DISJUNTORES AUTOMÁTICOS

(com barramento eletrolítico monofásico ou trifásico + barra de neutro + barra de terra) Modelo 1 - Sobrepor Modelo 1 - Embutir

Modelo 4 - Sobrepor Modelo 4 - Embutir

Embutir (mm)

Medidas para embutir Medidas de molduras Modelo

Nº de Disjun-tores

Chave geral, seca ou no fuse Altura Largura Profund. Altura Largura Profund.

Peso s/barr. (kg)

1 6 30 amp 360 360 100 435 435 15 8,0 2 12 60 amp 450 360 100 525 435 15 8,1 3 20 100 amp 600 360 120 675 435 15 12,7 4 30 100 amp 750 420 130 825 495 15 18,7 5 42 200 amp 950 420 130 1025 495 15 20,5

Embutir (mm) Medidas para embutir

Modelo

Nº de Disjun-tores

Chave geral, seca ou no fuse Altura Largura Profund.

Peso s/barr. (kg)

1 8 30 amp 360 400 135 9,0 2 12 60 amp 480 400 135 11,0 3 20 100 amp 630 400 165 13,0 4 30 100 amp 780 400 185 18,0 5 42 200 amp 980 400 165 22,0



3) CIRCUITOS TERMINAIS

Circuito Terminal ⇒ alimenta um equipamento de carga mais

significativa (em geral maior que 1.000w) ou um conjunto de pontos de

consumo (de iluminação ou tomadas), adequadamente selecionados

de forma a setorizar a instalação.

Cada circuito possui seu próprio dispositivo de proteção (disjuntor)

contra sobrecargas, localizado dentro do QDC. O disjuntor desarma

sempre que a corrente no circuito excede a capacidade nominal do

disjuntor, impedindo que circule pelo condutor que alimenta o circuito

uma corrente superior à sua capacidade. Isto provocaria

superaquecimento do condutor com probabilidade de incêndio. A

função primeira do disjuntor é, portanto, a de proteção do condutor a

ele interligado.

A norma brasileira fornece alguns critérios importantes para a divisão

de circuitos em uma instalação elétrica. Os mais importantes são:

• Pontos de iluminação devem pertencer a circuitos distintos dos

pontos de tomadas. – recomendação de caráter geral

• Como exceção à regra geral anterior, em “locais de habitação”

admite-se que pontos de tomadas e pontos de iluminação sejam

alimentados por um mesmo circuito desde que respeitadas

simultaneamente as seguintes condições:

• Nenhuma tomada pode pertencer à cozinha, copa, área de

serviço, lavanderia ou a locais análogos.

• A corrente de projeto do circuito comum não deve ser superior a

16A.



• Os pontos de iluminação não podem ser alimentados em sua

totalidade por um só circuito caso esse circuito seja comum

(iluminação mais tomadas).

• Os pontos de tomadas não podem ser alimentados em sua

totalidade por um só circuito caso esse circuito seja comum

(iluminação mais tomadas).

• Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função

dos equipamentos de utilização que alimentam, ou seja, um

chuveiro – cuja função é de aquecer água –, deve pertencer a

um circuito distinto ao de um aparelho de ar condicionado – cuja

função é de resfriar o ar ambiente. – recomendação de caráter geral

• A divisão da instalação em circuitos deve atender no mínimo as

seguintes exigências: segurança (evitar que a falha de um

circuito prive de alimentação toda uma área); conservação de energia; funcionais; de produção (minimizando, por exemplo,

as paralisações resultantes de uma ocorrência); de manutenção. - recomendação de caráter geral

• Prever circuitos distintos para partes da instalação que

requeiram controle específico (por exemplo, circuitos de

supervisão predial). - recomendação de caráter geral

• Prever circuitos para necessidades futuras. As ampliações

previsíveis devem se refletir não só na potência de alimentação,

mas também na taxa de ocupação dos condutos e dos quadros

de distribuição. - recomendação de caráter geral



• Quando a instalação comportar mais de uma alimentação (rede

pública e geração local, por exemplo), a distribuição associada a

cada uma delas deve ser disposta separadamente, não se

admitindo compartilhamento de linhas, caixas e quadros de

distribuição, salvo o caso de linhas abertas e nas quais os

condutores de uma e de outra alimentação sejam

adequadamente identificados.

• Aparelhos cuja corrente nominal de alimentação seja superior a

10 A, devem possuir circuito independente dos demais (nesta

categoria enquadram-se chuveiros, aquecedores de água e de

ambiente, alguns aparelhos de ar condicionado, secadoras de

roupa, ferro de passar roupa, etc...). - recomendação específica para “locais de habitação”

• Tomadas de cozinha, copa, lavanderia, área de serviço e locais

análogos, devem pertencer a circuitos independentes dos

demais. - recomendação específica para “locais de habitação”

3.1 Recomendações Práticas

• Para se garantir a boa qualidade do projeto elétrico, é importante

que os circuitos sejam divididos em obediência à setorização

arquitetônica – utilização diferenciada dos ambientes (setor

social, setor íntimo, setor de lazer, setor de serviço e outros).

Desta forma, pontos de iluminação da área íntima e da área

social em uma residência, por exemplo, pertencerão a circuitos

diferentes. Desligando-se um setor da instalação, todos os

demais continuarão em funcionamento.



• Não é conveniente ter num mesmo ambiente duas tomadas de

uso geral ou dois pontos de iluminação que pertençam a

circuitos diferentes. Em caso de manutenção, desliga-se um

circuito acreditando-se ter desligado todos os pontos

energizados do ambiente, e isto de fato não acontece, podendo

ocasionar choque elétrico.

• Evitar circuitos de potências muito pequenas ou muito elevadas.

Circuitos de iluminação e de tomadas de uso geral devem ficar

com potências variando entre 1.000 VA e 1.600 VA.

Para se garantir a boa qualidade do projeto elétrico, é importante que

os circuitos sejam divididos em obediência à setorização arquitetônica.

Desta forma, pontos de iluminação da área íntima e da área social em

uma residência, por exemplo, pertencerão a circuitos diferentes.

Desligando-se um setor da instalação, todos os demais continuarão

em funcionamento.

Além disso, não é conveniente ter num mesmo ambiente duas

tomadas de uso geral que pertençam a circuitos diferentes. Em caso

de manutenção, desliga-se um circuito acreditando-se ter desligado

todos os pontos energizados do ambiente, e isto de fato não acontece,

podendo ocasionar choque elétrico.



4) PONTOS DE CONSUMO

4.1) Pontos de Iluminação

Em instalações comerciais e industriais é fundamental a elaboração de

projeto luminotécnico para a definição exata das necessidades de

iluminação dos diversos ambientes.

Para instalações residenciais, a recomendação da NBR-5410 é a

seguinte:

• Em cada cômodo deve ser previsto no mínimo um ponto fixo no

teto comandado por interruptor (Obs. 1: em hotéis ou similares

pode-se substituir o ponto de luz fixo no teto por tomada de

corrente, com potência mínima de 100VA, comandada por

interruptor na parede – Obs. 2 : o ponto no teto pode ser

substituído por ponto na parede em espaços sob escada,

depósitos, despensas, lavabos e varandas, desde que de

pequenas dimensões e onde a colocação do ponto de teto seja

de difícil execução ou não conveniente).

• Cômodos com área de até 6m² no mínimo 1 ponto de luz

com potência de 100w.

• Cômodos com área superior a 6m² no mínimo 1 ponto de

luz com potência de 100w para os primeiros 6m² mais 60w para

cada aumento de 4m² inteiros.

Exemplo : Um quarto medindo 3mx4m (área = 12m²) terá uma

potência total prevista para iluminação de 100w (6m²) + 60w (4m²) +

0w (2m²) = 160w



4.2) Pontos de Tomadas de Energia

Uma novidade na última edição da NBR5410 foi a definição do

chamado “ponto de tomada” – ponto de utilização em que a conexão

do equipamento ou equipamentos a serem alimentados é feita através

de tomada de corrente. Portanto, conforme a definição de norma um ponto de tomada pode conter uma ou mais tomadas de corrente.

Pontos de tomadas destinados a alimentar mais de um equipamento

devem ser providos com a quantidade adequada de tomadas, ou seja,

a nível de projeto e instalação não é admitida a hipótese de que

podem ser usados os corriqueiros “benjamins” ou tês” improvisados

para possibilitar a ligação de vários aparelhos em uma única tomada.

As tomadas de energia podem ser de dois tipos: tomadas de uso geral

(TUG’s), utilizadas para eletrodomésticos portáteis, tais como

enceradeira, aspirador de pó, rádio, televisão, etc...; tomadas de uso

específico, utilizadas para aparelhos de posição fixa, como por

exemplo geladeira, máquina de lavar roupa ou de lavar louça,

aparelho de ar condicionado, e outros. Para o posicionamento destas

últimas, é imprescindível ter-se em mãos o projeto arquitetônico com

lay out de mobiliário já bem definido. As tomadas serão projetadas

para atender a cada equipamento específico, com alturas, polaridades

e amperagens adequadas. Os detalhamentos de cozinhas, áreas de

serviço e banheiros por empresas especializadas, devem ser

contratados antes da elaboração do projeto elétrico, pois mudanças no

lay out podem implicar na total reformulação do mesmo.

As tomadas de uso geral (TUG’s) devem ser posicionadas de forma a

dar maior flexibilidade às instalações, permitindo inclusive mudanças

de lay out de mobiliário ou aquisição de novos equipamentos sem



grandes prejuízos no atendimento das necessidades de infraestrutura

da edificação. A potência mínima para pontos de tomadas de uso

geral em “locais de habitação” é de 100VA. Em instalações comerciais

recomendamos um mínimo de 200VA por tomada de uso geral.

De acordo com a Norma Brasileira, “em locais de habitação” o número

de pontos de tomada deve ser determinado em função do local e dos

equipamentos elétricos que podem ser aí utilizados, observando-se no

mínimo os seguintes critérios:

Cômodos com área de até 2,25m² no mínimo 1 tomada.

Admite-se que esse ponto seja posicionado externamente ao cômodo

a 0,80m no máximo de sua porta de acesso.

Cômodos com área superior a 2,25m² e igual ou inferior a 6m²

no mínimo 1 tomada.

Cômodos com área superior a 6m² no mínimo 1 tomada para

cada 5m de perímetro ou fração, espaçados tão uniformemente

quanto possível.

Cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos

no mínimo 1 tomada para cada 3,50m de perímetro ou fração. Na

bancada da pia prever no mínimo duas tomadas no mesmo ponto ou

em pontos distintos.

Salas e dormitórios no mínimo 1 tomada para cada 5m de

perímetro ou fração, espaçados tão uniformemente quanto possível.

Varandas no mínimo um ponto de tomada.

Banheiros no mínimo um ponto de tomada próximo ao

lavatório. No caso de cabines de banho pré-fabricadas, nenhuma

tomada de corrente ou interruptor deve ser instalado a menos de 60cm

da porta aberta da cabine. Dentro dos volumes limitados pelos pisos



de boxes de chuveiros e interior de banheiras só é permitido o uso de

SELV (sistema de extrabaixa tensão – do inglês “separated extra-low

voltage” – que é eletricamente separado da terra), com tensão nominal

não superior a 12V, de tal modo que a ocorrência de uma única falta

não resulta em risco de choque elétrico. Em todos os casos admitem-

se tomadas de corrente localizadas a uma distância mínima horizontal

de 60cm ou acima de 3m de altura em relação ao box do chuveiro ou

da banheira, desde que protegidas por dispositivo DR com corrente

diferencial-residual nominal não superior a 30mA ou por alimentação

em SELV ou individualmente por transformador de separação. Existe

um capítulo inteiro na Norma dissertando especificamente sobre locais

contendo banheira ou chuveiro (cap. 9.1), e outro sobre piscinas (cap.

9.2), por serem locais com elevado risco de choque. Recomendamos

a leitura na íntegra desse capítulo da Norma para todos aqueles que

se dedicarem às atividades relacionadas com projetos, obras civis ou

execução de instalações elétricas.

A potência mínima a ser atribuída a cada ponto de tomada é função

dos equipamentos que ele pode vir a alimentar. A Norma também

prevê que em cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias,

banheiros e locais análogos, os três primeiros pontos de tomada deverão ter potência mínima de 600VA. Os demais pontos de tomada poderão ser de 100VA cada um. Quando o total de tomadas

no conjunto desses ambientes for superior a seis pontos, admite-se

que o critério de atribuição de potências seja de no mínimo 600VA por

ponto de tomada, até dois pontos, e 100VA por ponto para as

excedentes, sempre considerando cada um dos ambientes

separadamente. Na prática, o número e a potência dos equipamentos



nas cozinhas modernas supera as exigências mínimas da Norma. Já

nos banheiros e áreas de serviço o número mínimo calculado pode vir

a ser maior do que o efetivamente necessário para atender às

necessidades dos equipamentos previstos.

Não é conveniente a colocação de tomadas baixas em área molhadas.

O melhor é prevê-las à meia altura – 100 cm do piso acabado (no

mínimo a 60cm do piso acabado, para o caso de equipamentos mais

baixos como fogão ou máquina de lavar louça).

De acordo com a Norma, equipamentos com classe de isolamento I

exigem tomadas aterradas (tomadas de 3 pinos - 2P + T), ou seja,

tomadas com dois pólos (Fase + Neutro ou Fase + Fase) mais um

pino de terra (condutor de proteção –PE). Equipamentos com classe

de isolamento II pode ter plugues de 2 pinos, sem conexão com o

condutor de proteção PE (2P – Fase + Neutro). De qualquer forma, a Norma diz que as tomadas fixas obrigatoriamente devem ter contato de aterramento (3 pinos - 2P +T), devendo aceitar plugues

2P. A Portaria nº 019 de 16/01/2004 do Instituto Nacional de

Metrologia (INMETRO), exige que os fabricantes de equipamentos se

enquadrem em termos dos plugues. Deu prazo até o final de 2.006

para os fabricantes e até o final de 2.008 para o comércio.

Em outros países existe um obturador interno que impede a introdução

de um objeto em um dos orifícios. Só permite a penetração simultânea

dos dois pinos, ou seja, evita acidentes com crianças ou leigos.

Já se encontra em desenvolvimento por parte dos fabricantes de

plugues e tomadas, tomadas de 20 A com o diâmetro dos pinos dos

plugues ligeiramente maior que os pinos dos plugues das tomadas de

20 A. Com isso pretende-se impedir a conexão de aparelhos de



grande amperagem em tomadas inadequadas (de pequena

amperagem), evitando-se assim o superaquecimento das tomadas e

as conseqüências indesejáveis advindas disso.

5) TUBULAÇÕES E FIAÇÕES INTERNAS

5.1) Tubulações

Os condutores que partem do QDC com destino aos diversos

equipamentos elétricos, devem estar protegidos durante todo o trajeto

para que seu encapamento não seja danificado e também para que,

no caso de um curto-circuito por exemplo, o contato do condutor com

materiais combustíveis não provoque um incêndio.

Os eletrodutos são tubulações por onde os condutores passarão. Além

dos eletrodutos podem ser usados perfilados, eletrocalhas e bandejas

(esses últimos só em instalações aparentes).

Os eletrodutos podem ser de: aço galvanizado ou de alumínio; PVC

rígido roscável ou soldável; PVC flexível (são proibidas as

“mangueiras”) desde que caracterizados como “eletrodutos”, não

sejam propagadores de chama e suportem a incidência dos raios

solares sem amolecer (sua fabricação deve obedecer a todas as

recomendações das Normas Brasileiras). O diâmetro mínimo admitido

por Norma para eletrodutos a serem usados nas instalações prediais é

de 16mm (1/2”). Na prática, recomenda-se o uso de eletrodutos com

diâmetro mínimo de 20mm (3/4”) que por possuírem maior área

interna útil dão maior flexibilidade à instalações, além de serem menos

suscetíveis às obstruções por simples amassamento, no caso dos

eletrodutos flexíveis. A área máxima de um eletroduto que pode ser



ocupada pelos condutores é de 40% da área útil de sua seção

transversal.

A instalação dos eletrodutos pode ser dos tipos embutida ou aparente.

Em instalações industriais ou de grande porte, as tubulações são

assentadas preferencialmente de forma aparente. Nesse caso, os

eletrodutos serão sempre do tipo rígido, podendo ser de aço ou de

PVC, conforme escolha do projetista.

Em instalações prediais, as tubulações ainda são predominantemente

embutidas, apesar de haver uma tendência moderna de transformá-las

também em aparentes. Isso tornará as instalações muito mais flexíveis

e acessíveis para as futuras manutenções e remanejamentos. Uma

das grandes desvantagens das tubulações embutidas em alvenarias,

pelos processos tradicionais de execução (rompimento das paredes já

prontas, para embutimento das tubulações e posterior recomposição),

é o enorme desperdício de material e mão de obra resultantes do

procedimento adotado.

5.2) Fiações

Cada equipamento inserido num circuito elétrico exige a conexão de

condutores específicos para seu funcionamento. Ao projetista caberá

alimentar os equipamentos previstos na instalação com os condutores

necessários, determinando os caminhamentos que os condutores

farão até chegar ao seu destino final. Existem basicamente quatro

tipos de condutores, a saber:

• Condutor fase – traz a energia da Concessionária estando,

portanto, permanentemente energizado. Identificado pelas cores preto,

branco, vermelho ou cinza.



• Condutor neutro – condutor aterrado que fecha o circuito com o

condutor fase, nas ligações monofásicas. Só é percorrido por corrente

elétrica quando em circuito fechado com a fase, caso contrário estará

desenergizado. Identificado pela cor azul-claro.

• Condutor terra – serve para proteger os equipamentos e circuitos

elétricos contra correntes de fuga, cargas eletrostáticas acumuladas

em partes metálicas da instalação ou contra defeitos de isolação dos

equipamentos. Só conduz corrente nessas circunstâncias (correntes

eventuais), não podendo ser considerado como condutor energizado.

Identificado pelas cores verde ou verde-amarelo.

• Condutor retorno – corresponde à continuação do condutor fase

depois de passar por um comando (um interruptor, por exemplo). Pode

pois ser considerado como uma fase “comandada”, ou seja, ora está

energizado, ora não, dependendo da posição do comando no

momento (se ativado ou desligado).

Os condutores de energia para uso em instalações prediais possuem

um revestimento em material termoplástico, que isola térmica e

eletricamente o condutor interno de cobre (mais usado) ou de alumínio

do meio externo. A menor seção nominal permitida por norma para os

circuitos de iluminação é de 1,5mm². Para os demais circuitos

(tomadas, motores, aparelhos de ar condicionado, etc..) a seção

mínima admitida é de 2,5mm². As seções comerciais para os

condutores de energia são as seguintes: 1,5mm²; 2,5mm²; 4,0mm²,

6,0mm²; 10,0mm²; 16,0mm²; 25mm²; 35mm²; 50mm²; 70mm²; 95mm²;

120mm², 150mm²; 185mm²;240mm²; 300mm².



No dimensionamento de condutores elétricos, dois critérios devem ser

observados: o limite da capacidade de condução de corrente do

condutor, ou seja, a corrente de alimentação do circuito não pode ser

maior que a corrente máxima admitida pelo fabricante para aquela

seção de condutor; e a limitação da queda de tensão do circuito, que

ocorre devido à perda de energia das cargas elétricas no seu

deslocamento dentro dos condutores, energia essa que é liberada na

forma de calor e que tem como conseqüência a diminuição do valor da

tensão no ponto de alimentação da carga. Essa queda pode ser

observada pela sensível redução de eficiência em alguns

equipamentos elétricos (lâmpadas, por exemplo) ou simplesmente

pelo não funcionamento dos mesmos.

Nos projetos elétricos, todas as informações sobre os equipamentos,

tubulações e fiações previstas, são representadas através de uma

simbologia. Pelo uso de uma simbologia específica, pretende-se que o

leitor identifique facilmente todas as características do equipamento ou

elemento de circuito a ser instalado, tais como: tipo de alimentação,

potência, local de instalação (piso, parede ou teto), altura de

montagem, tipo de montagem (aparente, embutida, etc..), materiais

necessários para a montagem do equipamento, e outras informações

que sejam necessárias à perfeita compreensão e execução das

instalações projetadas. Seguem alguns exemplos de fiações para alimentação de pontos de

consumo, chamadas de ligações fundamentais, com suas respectivas

representações em planta, onde se deve usar a simbologia específica

do projeto.



6) ELABORAÇÃO DE PLANTA TÉCNICA

Chamamos de planta técnica, o desenho que contém os pontos de

consumo de energia elétrica e de comunicação (vídeo, voz, dados e

imagem), devidamente identificados por simbologia detalhada e

posicionados com cotas de amarração em elementos arquitetônicos,

que permita a exata locação em campo. É um desenho importante,

principalmente para apresentação ao leigo, pois através dele tem-se

um conhecimento exato de tudo o que está previsto para a edificação

em termos dos pontos elétricos e de comunicação, com suas posições

bem definidas.

Sendo o arquiteto o profissional especialmente conhecedor do lay out

proposto e do aspecto funcional do projeto, é a pessoa mais indicada

para a elaboração da planta técnica. Esta planta será encaminhada ao

responsável pela elaboração do projeto elétrico, que viabilizará as

instalações para atender aos pontos solicitados.

6.1) Conteúdo de uma Planta Técnica

A planta técnica deve ser gerada sobre o desenho de lay out de

mobiliário e equipamentos, devendo conter:

• Todos os pontos de iluminação com seus respectivos comandos,

devidamente identificados através de letras minúsculas ou

números, de forma a permitir a relação imediata do ponto de luz

com seu comando. Os pontos de iluminação serão definidos

através de projeto luminotécnico ou de critérios normativos, como

os citados no item 4.1;



• Todas as tomadas de energia de uso geral e específico, conforme

recomendações feitas no item 4.2;

• Tomadas lógicas para computadores, acompanhadas de tomada de

energia com 3 pinos (F+N+T);

• Tomadas para telefone externo. É exigência da Concessionária de

telefonia que em unidades residenciais sejam previstas no mínimo

uma caixa de saída em cada quarto, uma em cada sala ou copa e

uma no escritório. Cada caixa de saída possui 2 tomadas

telefônicas, conforme padrão Telebrás. As instalações

convencionais para telefones externos podem ser usadas para

intercomunicação através dos ramais dos aparelhos PABX,

utilizados hoje em dia não só em instalações comerciais, mas

também em residências. São centrais com certos números de

linhas para comunicação externa (troncos), com possibilidade de

chamada e comunicação interna entre os diversos ambientes

(ramais individuais). Na central poderão ser selecionadas algumas

funções específicas para cada ramal, como, por exemplo, bloqueio

para ligações externas;

• Pontos para comunicação interna (interfone);

• Pontos para antena de TV coletiva e a cabo;

• Pontos para caixas de som;

• Pontos para câmeras de circuito fechado de TV;

• Pontos para centrais de alarme, campainhas, e outros.

A seguir apresentamos o exemplo de uma simbologia para projetos

elétricos ou para plantas técnicas, que deve contemplar todas as

informações necessárias ao entendimento tanto do projetista elétrico



como do instalador, tais como: altura de montagem das tomadas, dos

equipamentos de iluminação e interruptores; tensão da tomada (127V

ou 220V); tipo e potência das lâmpadas previstas em cada ponto; tipo

do interruptor (simples, paralelo, dimer...) etc...

Apresentamos também um exemplo de planta técnica.



7) PREVISÃO DOS ESPAÇOS NECESSÁRIOS PARA ENTRADA DE

ENERGIA, MEDIÇÃO, CENTROS DE DISTRIBUIÇÃO E

OUTRAS UTILIDADES

7.1) Residências

As necessidades de espaço em unidades residenciais são

relativamente simples. Seguem algumas recomendações práticas.

• Deve-se atentar para os efeitos estéticos que uma entrada de

energia aérea tem sobre a fachada, podendo-se optar, por

exemplo, por uma entrada subterrânea, mesmo a um custo maior.

• Dar preferência a modelos de medição que não obriguem o

leiturista a entrar na propriedade, seja pelo tipo de padrão de

energia adotado, seja pela previsão de espaço específico com

acesso independente e exclusivo para esta finalidade. Este espaço

poderá abrigar outros tipos de utilidades, tais como o medidor de

água (hidrômetro) e a caixa de entrada de telefone e TV a cabo.

• Selecionar em cada pavimento o local para a colocação do QDC,

de preferência superpondo um ao outro para facilitar o

desenvolvimento das prumadas alimentadoras. Indicar os QDC’s na

planta técnica, prevendo para as alvenarias a espessura necessária

para instalação embutida, quando for esse o caso.

7.2) Pequenos Edifícios Residenciais, Comerciais e Públicos

• Em edifícios com alinhamento predial recuado em relação ao limite

do terreno, cuidar para que a proteção geral do edifício e de cada

unidade consumidora não fique exposta ao acesso público, em

muros de divisa externos, como é comum de se ver em pequenos



shopping centers ou em alguns pequenos edifícios públicos e

comercias. Deverá ser criado um espaço privado para a colocação

das proteções e dos medidores.

• Em edifícios de pequeno porte, cuidado especial deve ser tomado

em relação ao tamanho dos hall’s. Não esquecer que deve existir

espaço suficiente para a colocação de caixas de passagem de

energia elétrica, de telefonia, de antenas de TV e outras. Havendo

medidores nos andares, no caso de edifícios comerciais por

exemplo, prever a localização dos mesmos de forma a não

impactar esteticamente o hall de entrada, com a exposição de um

grupo de medição.

• Sempre haverá prumadas verticais em edifícios de vários

pavimentos. Os shaft’s previstos para as prumadas devem ser

acessíveis (com portas), ventilados e devem ser superpostos em

todos os andares, inclusive nos pavimentos térreo e subsolos. Em

edifícios muito pequenos, onde não for possível a criação de

shaft´s, deixar espaços nos hall´s para a instalação das caixas

elétricas e de telefonia, lembrando que as Concessionárias de

Energia, Telefonia e Corpo de Bombeiros não permitem a

colocação de caixas em escadas.

7.3) Grandes Edifícios Residenciais, Comerciais e Públicos

• Verificar com o projetista de instalações o modelo de entrada de

energia para a previsão do espaço adequado, tanto para a entrada

de energia como para as medições (câmaras transformadoras,

subestações abrigadas, salas elétricas, etc...). Se as medições



forem se localizar nos respectivos andares, informar-se sobre o

comprimento a ser ocupado pelo grupo de medição para que esse

espaço seja previsto nos halls.

• Prever shaft´s em todos os pavimentos para acomodação de

caixas de derivação e passagem, prumadas de alimentadores

elétricos e das outras utilidades existentes na edificação, tais como

telefonia, antena de TV, interfone, etc... Estes shaft´s deverão ser

posicionados em áreas de uso comum do condomínio, tais como

hall´s de serviço, e deverão ter continuidade em todos os

pavimentos, inclusive em pilotis e garagens.

• Em edifícios comerciais e públicos com previsão de cabeamento

lógico para computadores, telefones e outras utilidades em todos os

andares (cabeamento estruturado) ou em “edifícios inteligentes”,

além dos shaft’s convencionais, devem ser previstos armários em

cada andar e sala especial num pavimento inferior para abrigar os

equipamentos de telecomunicações (chamados armários e salas

Telecom). É exigido no mínimo, um armário para cada pavimento

com área até 1.000m² e com distância máxima até o ponto lógico

mais afastado, de 90m. Para área de pavimento maior que 1.000m²

e distância do último ponto lógico maior que 90m, será exigido mais

um armário no pavimento.

A sala Telecom deverá se localizar no pavimento de entrada de

cabos das Concessionárias (de telefonia e TV a cabo, por

exemplo) ou de interligação com cabos de outros prédios (no caso

de campus, centros empresariais ou grandes condomínios).



O tamanho necessário de ambos dependerá do número de

estações de trabalho e da área a ser atendida. A título de

ilustração, apresentamos as exigências a seguir:

Armário Telecom para uma área de 500m² - 2,60m x 0,70m

Sala Telecom para um edifício de 1.000m² - 3,20m x 3,0m

Sala Telecom para um edifício de 800m² - 3,00m x 2,80m

Sala Telecom para um edifício de 500m² - 3,00m x 2,20m

• Para a determinação do espaço necessário aos shaft’s, considerar

sempre um afastamento mínimo de 60cm entre as prumadas de

cabos para energia (alimentadores elétricos) e de cabos de

comunicação (telefone, interfone, antena, dados e som), como

forma de se evitar que esses últimos sofram interferências

eletromagnéticas relacionadas aos primeiros. O ideal seria se

prever shaft’s independentes para energia e comunicação.

• Verificar com o projetista de instalações a necessidade de “poço de

elevação” para instalações telefônicas. Trata-se de um armário com

dimensões aproximadas de 40cm de profundidade e 1,20m de

comprimento, exigido pela Concessionária de Telefonia e que deve

ser localizado em área comum do edifício.

• Forros falsos são usualmente necessários em todas as circulações

e halls, permitindo-se a instalação de tubulações aparentes, o que

facilita manutenções além de flexibilizar possíveis modificações

futuras nas redes. Em edifícios com andares corridos, os forros são

imprescindíveis em toda a extensão do pavimento, já que não

existirá um lay out fixo para todos os andares. Servirão ainda para

ocultar os dutos de ar condicionado, usualmente de dimensões

mais avantajadas. O ideal é que estes forros sejam colocados sob



as vigas estruturais com uma folga para passagem das tubulações

sem necessidade de haver furos. Cuidar para que as vigas de

contorno externo sejam mais altas que as internas para permitir o

arremate do forro. A adoção de forros com as características

mencionadas, pode implicar na previsão de um pé direito maior que

o usualmente projetado, motivo pelo qual é absolutamente

importante que estas questões sejam analisadas e resolvidas pelo

arquiteto numa fase inicial do projeto.

• Pisos elevados podem ser necessários em alguns ambientes ou em todo um pavimento, também com a finalidade de permitir a passagem de tubulações aparentes (muito usado em centros de computação). Pelas mesmas razões expostas anteriormente, essa é uma decisão a ser tomada em fase preliminar do projeto arquitetônico, pois influencia todos os níveis de projeto inclusive o projeto das escadas.

• Prédios especiais onde as instalações assumem papel prioritário no seu funcionamento, tais como hospitais e indústrias, merecem um estudo mais aprofundado de necessidades das instalações, mesmo porque muitas vezes têm que obedecer à normalização específica. Nesses casos, o arquiteto deve contactar o projetista ainda na fase de projeto básico, preparando os espaços corretamente e atribuindo às instalações a importância que elas efetivamente têm nesses tipos de edificações. A diretriz das concepções a serem adotadas será sempre a de segurança e facilidade nas manutenções e nos remanejamentos futuros.

apostila de luminotecnica

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