Concepção e desenvolvimento de projetos prediais com segurança

Básico em Instalações Elétricas

1 Resumo

A concepção das instalações elétricas logo no começo da formatação do empreendimento.

Ao iniciar a arquitetura e os estudos dos projetos complementares, é necessário garantir a implantação de um sistema elétrico que proporcione facilidades, conforto e segurança para os instaladores e usuários.

2 Desenvolvimento de Projetos Prediais com Segurança

A concepção das instalações elétricas logo no começo da formatação do empreendimento. Ao iniciar a arquitetura e os estudos dos projetos complementares, é necessário garantir a implantação de um sistema elétrico que proporcione facilidades, conforto e segurança para os instaladores e usuários.

Além disso, é preciso determinar satisfatoriamente os espaços, atender às questões estéticas e às expectativas dos empreendedores.

O profissional responsável pelo projeto de instalações elétricas prediais deve estar atento às seguintes perguntas: Quais as informações serão fornecidas pelo empreendedor / cliente? Quais os dados a serem obtidos pelo engenheiro junto aos demais envolvidos no processo? Como será a implantação e construção das instalações?

Respostas a essas e outras questões devem ser concedidas durante as etapas de desenvolvimento do projeto, que serão divididas aqui em nove em partes.

3 Etapas de um projeto elétrico predial

O desenvolvimento de um projeto elétrico predial pode ser dividido nas seguintes etapas:

* Definição de escopo e contratação;

* Apresentação dos documentos técnicos preliminares e conhecimento dos recursos disponíveis;

* Definição do padrão de conforto e recursos a serem utilizados;

* Estudos preliminares - espaços técnicos e interferências com demais disciplinas;

* Criação da estrutura básica do projeto – unifilares;

* Marcação das interfaces com usuários (pontos) e tipos de materiais;

* Desenvolvimento do projeto executivo;

* Acompanhamento da execução;

* Aprendizado profissional e sistemas de qualidade;

4 Definição de escopo e contratação

Ao contratar o desenvolvimento de projetos de instalações elétricas, os empreendedores podem contribuir para que o sistema seja conceituado e projetado de forma correta e segura, se souberem definir de maneira precisa as suas necessidades e o escopo dos trabalhos necessários. As responsabilidades e atribuições do engenheiro projetista devem ser claramente definidas, por meio do contrato de serviços, para que o profissional possa se preparar e planejar corretamente as suas tarefas. O contratante deverá também pré-selecionar os prováveis contratados, pois os sistemas elétricos prediais têm variações diversas, as quais cada tipo de empreendimento requer qualificações e conhecimentos específicos dos engenheiros.

Após formalização da contratação, é de fundamental importância que o contratante exija do prestador de serviço a Anotação de Responsabilidade Técnica - ART - junto ao CREA. O registro da ART é a garantia de que o trabalho será executado por profissional habilitado.

É importante também que o empreendedor planeje corretamente o desenvolvimento das atividades. Definir prazos adequados para os projetos é uma ação que torna possível a realização de um bom trabalho do engenheiro. Deve-se prever datas que possibilitem a conferência e validação de todos os itens, bem como a verificação das interferências com outras disciplinas.

Não se pode ter a ilusão de que projetos são elaborados da noite para o dia e nem que o tempo para seu desenvolvimento é determinado apenas pelo número de horas que os profissionais se dedicam ao registro das informações. Dimensionamento incorreto dos tempos e recursos pode comprometer a realização de uma concepção segura e racional do sistema elétrico.

5 Apresentação dos documentos técnicos preliminares e conhecimento dos recursos disponíveis

O responsável pelo desenvolvimento do projeto elétrico deve atuar desde a concepção inicial de arquitetura, para possibilitar que sejam criados espaços técnicos e caminhos adequados para abrigar todos os componentes das instalações.

Após tomar conhecimento do estudo preliminar da arquitetura, o projetista deverá ter conhecimento sobre qual será o processo construtivo, acompanhar e auxiliar no desenvolvimento dos projetos das demais disciplinas tais como estrutura, climatização, calefação, sistemas de aquecimento, sistemas de telecomunicações, spda, hidráulico-sanitários, anti-incêndio, entre outros.

Deverão ser solicitadas, no mínimo, as seguintes informações e documentos:

- levantamento topográfico e planialtimetria;

- projeto preliminar de arquitetura;

- fôrmas preliminares de estrutura (pilares, vigas, lajes, cintamentos, etc.) e tipo de solução a ser adotada (concreto armado, protendido, fundido em obra ou pré-fabricado, estrutura metálica e outras);

- lay-outs comerciais e plantas de locação de equipamentos e/ou mobiliários;

- estudos preliminares dos sistemas de climatização e exaustão, localização dos equipamentos e informações sobre as cargas elétricas.

Nesta etapa, é importante a realização de uma visita ao local do empreendimento para se informar sobre os recursos disponíveis, quando deverão ser obtidas as seguintes informações:

- facilidades providas pelos serviços públicos;

- disponibilidade de energia, tipos de rede, tensões e potências disponíveis;

- frequência de interrupção de energia na região;

- normalização técnica de concessionárias;

- legislações locais (municipais ou estaduais);

- interferências com vizinhos;

De posse dessas informações, iniciam-se os estudos para fornecimento de energia. É necessários também levantar informações econômicas sobre custos e tarifas para se determinar a melhor solução de atendimento.

6 Definição do padrão de conforto e recursos a serem utilizados

O padrão de conforto a ser adotado é determinado pela expectativa de investimento. Estes parâmetros devem ser cuidadosamente estudados para serem atendidos, porém sem comprometimento da segurança e eficiência. O engenheiro, em entrevistas com o empreendedor, deverá se informar sobre:

- objetivo do empreendimento.

- conhecimento das expectativas:

- retorno financeiro;

- formas de comercialização;

- qualificação do público que ocupará o imóvel e como as instalações elétricas serão operadas.

- populações fixas e flutuantes.

- possibilidades de interrupção dos serviços;

- solicitações de seguradoras. Verificar possibilidade de inclusão de recursos para diminuir custos de apólices;

- impacto ambiental e interferências com a comunidade;

Para estas entrevistas é recomendável a utilização de atas ou formulários de sistemas de qualidade para registrar as definições e conceitos, possibilitando divulgação rápida aos demais técnicos envolvidos nos projetos e a seqüência segura dos trabalhos.

Outra prática de grande utilidade é a abertura de um Diário de Anotações de Projetos, onde devem ser registradas todas as informações e ocorrências.

As estimativas de custos para construção da edificação e para as instalações elétricas devem ser discutidas para se determinar o grau de sofisticação dos componentes e fazer com que, além de conforto e segurança, o sistema elétrico a ser projetado agregue valor ao empreendimento.

7 Estudos preliminares - espaços técnicos e interferências com demais disciplinas

Finalizadas as etapas de estudos preliminares e entrevistas, inicia-se a marcação dos ambientes técnicos e percursos para o sistema elétrico. O engenheiro contribuirá no desenvolvimento da arquitetura determinando as características de diversos locais, dentre eles:

- Subestações, câmaras de transformação e locais para medidores de energia;

- Nichos para painéis elétricos de distribuição, determinando também a qualificação das pessoas que poderão ter acesso aos mesmos, definindo assim critérios de segurança na sua fabricação, conforme regulamentações das normas ABNT NBR 60439-1 e NBR 60439-3;

- Espaços para fontes de geração de emergência – geradores/UPS;

- Locais para equipamentos para qualidade de energia – bancos de capacitores, filtros de harmônicas;

- Shafts para encaminhamentos verticais em áreas comuns e em áreas privativas;

- Ambientes para motores;

- Espaços mínimos para encaminhamentos de sistemas em entreforros e entrepisos.

A localização e demais características dos ambientes técnicos também deve ser levada ao conhecimento dos responsáveis pelos projetos das demais disciplinas, para que cada um avalie as interferências com seus sistemas.

Deve-se considerar, dentre outros fatores, as formas de entrada e remoção dos equipamentos, as regulamentações do Corpo de Bombeiros, as soluções para dissipações térmicas e exaustão de fumaça de geradores e as questões estéticas.

8 Criação da estrutura básica do projeto – diagramas gerais

Definidos os espaços técnicos e caminhos para percursos dos componentes elétricos, o responsável pelo projeto deverá iniciar os diagramas principais do sistema elétrico:

- Diagrama Unifilar Geral

- Diagrama Geral de percursos dos alimentadores (verticais ou horizontais)

Junto ao desenvolvimento preliminar desses diagramas, outras soluções e parâmetros serão também definidos:

- Fontes de energia e níveis de curto-circuito presumido nos diversos pontos da instalação;

- Posicionamento dos quadros de distribuição;

- Posicionamento dos medidores de energia;

- Definição dos caminhos elétricos (prumadas, barramentos);

- Definição de ambientes seguros (CPDs, monitoramentos de segurança, de automação predial e detecção, ambientes de procedimentos médicos de risco, etc.) onde serão necessários tratamentos diferenciados para o sistema elétrico;

- Pontos de interface com sistemas de automação predial e de tecnologia de informação (TI);

O registro dos diagramas principais proporcionará uma visão já amadurecida de todo o sistema. Este diagrama será complementado durante o desenvolvimento do projeto até possuir todas as informações necessárias.

9 Marcação das interfaces com usuários (pontos) e tipos de materiais

De forma paralela ao desenvolvimento dos diagramas principais, e já tendo sido definido o posicionamento dos painéis elétricos em cada setor, podem ser marcados os pontos de interface com os usuários e definidos os tipos de materiais a serem utilizados. Na marcação dessas interfaces, devem ser observadas as exigências mínimas da normalização técnica vigente. As principais interfaces a serem marcadas são as seguintes:

- pontos de iluminação e comandos – norma de referência: NBR 5413 -ABNT

- pontos de tomadas - NBR 5410-ABNT

- atendimento às necessidades dos demais projetos: sistemas de TI, climatização, combate a incêndio, decorações, etc.

- motores (elevadores, recalques, escadas rolantes, pressurizadores, etc..);

- pré-dimensionamento dos painéis elétricos. A partir da estimativa dos circuitos de saída é possível obter as dimensões aproximadas e características físicas desses elementos.

A definição dos materiais a serem utilizados nas instalações elétricas é determinada pelas normas vigentes (NBR 5410, características de flamabilidade, normas de concessionárias, etc.) e pela maneira e local onde serão instalados.

Para a distribuição elétrica o projetista definirá, a partir de parâmetros técnicos e econômicos, os tipos de materiais a serem usados na distribuição do sistema de baixa tensão.

Nesses estudos deverão ser consideradas também as classificações de cada ambiente no que se refere a condições de fuga das pessoas em situações de emergência.

10 Desenvolvimento do projeto executivo

Após realização das etapas anteriores, o projetista terá as informações necessárias para iniciar o desenvolvimento do projeto executivo. Para registro das instalações em plantas baixas, deverão ser criadas bases eletrônicas de todos os níveis da edificação e das implantações.

Estas plataformas terão que possuir informações compatibilizadas dos projetos de arquitetura, lay-outs, estrutura, climatização, anti-incêndio e das demais disciplinas. Deve-se certificar que todos os envolvidos estejam trabalhando com a mesma base eletrônica, de forma que todos os projetos executivos sejam emitidos de forma compatibilizada.

Junto com o registro das instalações em plantas, são realizados os cálculos elétricos para dimensionamento dos componentes. Existem diversos softwares e ferramentas eletrônicas que auxiliam o profissional nesta tarefa, mas o uso desses aplicativos não dispensa a necessidade de verificação dos resultados por profissionais experientes.

Os principais cálculos elétricos a serem realizados em sistemas de baixa tensão são os seguintes:

- Capacidade de condução de condutores e taxas de ocupação de eletrodutos;

- Queda de tensão;

- Seletividades de proteções e atenuações de curto-circuito;

Finalizadas as anotações em plantas e os cálculos podem se iniciar os diagramas elétricos e detalhamentos de montagem dos painéis. Para este trabalho deverão ser consideradas algumas variáveis:

Características das fontes de energia:

- níveis de curto-circuito presumido;

- possibilidades de interrupção dos serviços;

- existência de fontes de emergência ou contingência (UPS ou geradores);

- localização e espaço disponível para os painéis elétricos;

- tipo de sistema de aterramento a ser adotado.

Parâmetros das cargas e do ambiente:

- potências necessárias para operação;

- quantidade de pontos elétricos por circuito;

- localização dos pontos elétricos e verificação das necessidades de proteções contra choques por dispositivos diferenciais residuais;

- cargas de pontos elétricos específicos com potência elevada ou com corrente maior que 10 Ampéres.

- faixas de temperatura e de umidade consideradas para funcionamento dos sistemas;

- qualificação técnica dos operadores da instalação.

Características sobre dispositivos de proteção:

- possibilidade de uso de fusíveis para atenuação de níveis de curto-circuito;

- seletividades térmicas e magnéticas e combinação entre disjuntores;

- formas de instalação dos dispositivos para travamento, sinalização e demais requisitos para desenergização do sistema;

- curvas de atuação - tempo x corrente.

No detalhamento interno dos painéis elétricos deverão ser dimensionados também os dispositivos de proteção contra surtos elétricos (DPS), conforme recomendações da normalização vigente e os componentes de comando de sistemas automáticos (contatores e relés).

É importante que o registro do projeto seja desenhado de forma organizada e clara, proporcionando boas condições para a leitura de todas as informações. Os desenhos devem ser identificados de forma lógica e sequencial e o referenciamento interno (chamadas ou detalhes) deve ser de fácil rastreabilidade. As planilhas de materiais podem ser elaboradas durante o desenvolvimento do projeto ou ao término dos desenhos da versão executiva. Estas planilhas devem descrever e quantificar todos os materiais e serviços necessários para a execução das instalações projetadas. É recomendável que a especificação dos equipamentos seja sempre referenciada a normalização técnica vigente ou, na ausência destas, a características de desempenho e funcionamento do componente. Junto a essas planilhas, deve-se emitir um memorial descritivo descrevendo as maneiras de se instalar, testar ou conferir os componentes projetados e complementando as informações do projeto.

Ao término de cada etapa do desenvolvimento, é necessário a realização e registro das conferências (check-lists ) dos trabalhos realizados. Uma boa prática é que o profissional possua formulários de verificação padronizados para facilitar a realização esta tarefa. Este procedimento evita repetição de erros e contribui para a melhoria da qualidade do produto final. É importante verificar também se todas as solicitações registradas em atas de reunião ou no diário de projetos foram atendidas.

11 Acompanhamento da execução

Após emissão final dos documentos técnicos integrantes do projeto, faz-se necessário acompanhamento dos serviços de montagem das instalações por profissional qualificado e habilitado, sendo bastante saudável o perfeito entrosamento entre as equipes de projetos e de execução das obras.

Na impossibilidade de construir as instalações exatamente da forma como foram projetadas, o projetista deve ser consultado e as novas soluções atualizadas no projeto de forma a se preservar e separar as responsabilidades técnicas de cada uma das partes envolvidas.

12 Aprendizado profissional e sistemas de qualidade

Ao término da construção do empreendimento, a emissão de projeto retratando como os sistemas foram construídos (projeto “as built”) deve ser providenciada pelo instalador e apresentada ao projetista. Este procedimento, além de atender exigências legais, permite que os profissionais absorvam as experiências e conhecimentos adquiridos durante todo o processo, promovendo o aperfeiçoamento das técnicas e otimização dos próximos trabalhos.

A utilização de sistemas de gestão de qualidade para a elaboração de projetos de instalações elétricas prediais tem se mostrado ser uma prática muito eficiente, trazendo ganhos e benefícios para todos os envolvidos no processo produtivo.

A aplicação dos sistemas de qualidade na gestão de projetos aliada ao conhecimento das técnicas, dos materiais elétricos, das normas e das legislações tem mostrado ser um bom caminho para se garantir a concepção e desenvolvimento de projetos de forma segura, racional e eficiente.