Projeto elétrico: guia com as melhores práticas para um bom planejamento

Um projeto elétrico bem elaborado é premissa para uma execução muito mais eficaz no canteiro de obra e consequentemente, uma instalação infinitamente mais segura.

Esta é uma atividade complexa, que requer conhecimento e responsabilidade técnica e, por este motivo, deve ser sempre elaborada por um profissional habilitado, como engenheiro elétrico.

No entanto, entender sobre os requisitos e componentes das instalações garantem melhores resultados até mesmo aos profissionais que não atuam diretamente com esta especialidade. À considerar os arquitetos que, no momento de elaboração do layout arquitetônico e posicionamento dos pontos elétricos, terão condições de fazê-lo com mais propriedade, até mesmo procedendo com um pré-dimensionamento das cargas.

Tendo isso em vista, veremos ao longo deste artigo:

 Aproveite a leitura!

O que é um projeto elétrico?

Carvalho Júnior (2019), com toda a sua expertise sobre o tema, define o projeto elétrico da seguinte forma:

O projeto de instalações elétricas prediais é uma representação gráfica e escrita do que se pretende instalar na edificação, com todos os seus detalhes e a localização dos pontos de utilização (luz, tomadas, interruptores, comandos, passagem e trajeto dos condutores, dispositivos de manobras etc.).

Quando bem elaborado e corretamente dimensionado, com materiais de qualidade comprovada e também integrado de uma forma racional, harmônica e tecnicamente correta com os projetos técnicos complementares, o projeto de instalações elétricas gera significativa economia na aquisição de materiais e na execução das instalações.

Qual a importância de um projeto elétrico?

Garantir a segurança dos usuários ao evitar choques elétricos e afastando princípios de incêndio por superaquecimento de condutores, por si só, já configuram argumentos bastante satisfatórios quanto à importância de contar com um projeto elétrico nas obras, porém vamos nos ater a mais algumas características que comprovarão que, mais do que recomendável, uma planta elétrica é indispensável!

1.    Atendimento real das necessidades

Somente através do dimensionamento obtido com um projeto é possível estabelecer corretamente o padrão de fornecimento mais adequado para o imóvel. No entanto, muitas obras residenciais, infelizmente, ainda adquirem seus postes padrão de maneira indiscriminada, seguindo o que é mais recorrente no mercado, o que contribui para desarmes de disjuntor, inviabilidade de instalação de novos equipamentos em uma rede subdimensionada e, mais gravemente, curtos-circuitos.

2.    Longevidade dos equipamentos

Uma instalação segura que esteja em conformidade com as normas técnicas garante aos aparelhos o uso em condições ideais, com riscos reduzidos de sofrerem intercorrências e consequentemente prolongando sua vida útil em comparação a um aparelho desprovido de boa infraestrutura.

3.    Compatibilidade com os demais sistemas da edificação

Contar com uma planta elétrica favorece a compatibilização deste projeto com as demais interfaces da obra, como o projeto estrutural, o projeto hidráulico e o projeto arquitetônico, gerando harmonia entre as soluções.

4.    Economia

Um projeto elétrico dispõe de um quantitativo de materiais que permite realizar compras mais assertivas ante às práticas de tentativa e erro das instalações irregulares.

Além disso, ter em mãos as especificações de todos os componentes torna mais fácil o processo de previsão de novos pontos, quando houver a necessidade de instalação de novos aparelhos.

Os principais componentes de uma instalação elétrica

Saber quais são os principais componentes de uma instalação ajuda a determinar melhores escolhas para o projeto elétrico.

Eletrodutos

Instalados desde o quadro de distribuição até cada ponto de consumo, os eletrodutos servem como um invólucro aos condutores (fios e cabos), fornecendo proteção contra corrosão e contra incêndio por superaquecimento dos condutores.

Os tipos de eletrodutos encontrados no mercado são:

• Eletroduto rígido de PVC (preto): utilizado em instalações elétricas de baixa tensão, embutidos em paredes ou aparentes em locais protegidos.

Diâmetros nominais: ½", ¾", 1”, 1.1/4”, 1.1/2”, 2”, 2.1/2”, 3” e 4” quando roscável e de 20mm, 25mm e 32mm quando soldável.

•  Eletroduto rígido de aço: aqui eles podem apresentar dois materiais, conforme a finalidade a que se destinarem: aço carbono ou aço inox.

Os eletrodutos de aço carbono possuem acabamento galvanizado a fogo e são utilizados em ambientes de atmosfera explosiva.

Diâmetros nominais: ½", ¾", 1”, 1.1/4”, 1.1/2”, 2”, 2.1/2”, 3”, 4”, 5” e 6”.

Já os eletrodutos rígidos de aço inox, por apresentar propriedades como resistência à corrosão e a temperaturas extremas (tanto altas quanto baixas), além de baixo índice de contaminação, são geralmente utilizados em ambientes hospitalares e na indústria alimentícia.

Diâmetros nominais: ½", ¾", 1”, 1.1/4”, 1.1/2”, 2”, 2.1/2”, 3” e 4”.

• Eletroduto semirrígido de polietileno (preto): devido à sua resistência e flexibilidade são geralmente utilizados em instalações subterrâneas.

Diâmetros nominais: 20mm, 25mm, 32mm, 40mm, 50mm, 63mm, 75mm, 90mm e 110mm, em barras de 6m ou 12m ou ainda bobinas de 50m ou 100m.

• Eletroduto flexível metálico: podem ser em aço galvanizado ou aço inoxidável, revestidos externamente ou não, com nylon ou pvc. É mais utilizado em instalações industriais.

Diâmetros nominais: 3/8”, ½", ¾", 1”, 1.1/4”, 1.1/2”, 2”, 2.1/2”, 3” e 4”.

• Eletroduto flexível de pvc (amarelo ou laranja): utilizado em instalações elétricas de baixa tensão, embutidos em paredes e lajes.

Diâmetros nominais: 20mm (½”), 25mm (¾”) e 32mm (1”).

Caixas

Em um projeto elétrico, as caixas detêm, principalmente, as seguintes funções:

• Ser um ponto de introdução, de emenda ou de derivação de eletrodutos;
• Servir de suporte para a instalação de luminárias e dispositivos de comando (tomadas, interruptores etc.);
• Garantir acesso à fiação e à manutenção da instalação;

Por apresentarem a mesma variedade de materiais que os eletrodutos, deve-se sempre atentar aquele mais adequado à finalidade pretendida.

•  Caixas embutidas em paredes e lajes: podem ser de PVC ou de aço;
•  Caixas embutidas no piso: devem ser de alumínio com tampa de latão;
•  Caixas aparentes: podem ser de PVC ou de alumínio injetado;

Uma terceira característica deve ser observada pelo engenheiro elétrico no momento da especificação: trata-se do formato das caixas, que também varia em função da finalidade.

• Caixa retangular (10x5x5cm): usada em tomadas, interruptores e pulsadores
• Caixa quadrada (10x10x5cm): usada em tomadas, interruptores e como passagem
• Caixa quadrada (10x10x10cm): caixa de passagem
• Caixa quadrada (15x15x10cm): caixa de passagem
• Caixa octogonal (10x10x5cm): usada para ponto de luz no teto e como passagem
• Caixa octogonal (10x10x10cm): usada para ponto de luz no teto e como passagem
• Caixa sextavada (7,5x7,5x5cm): usada para ponto de luz na parede (arandela) e como passagem

Condutores

Em um projeto elétrico, os condutores são o meio pelo qual a corrente elétrica é transportada, alimentando os aparelhos e demais pontos de consumo.

São constituídos basicamente por fios e cabos, sendo que a diferença entre estes dois está na flexibilidade.

• Fio: é o condutor de eletricidade formado por um único fio de cobre – ou eventualmente de alumínio- revestido com PVC (isolamento). Por apresentar maior rigidez, é mais comumente utilizado em instalações lineares, isto é, que não necessitem de dobras e curvas;
• Cabo: é o condutor de eletricidade formado por um feixe de fios finos de cobre, também com isolamento em PVC. Aqui, o agrupamento de diversos fios finos é justamente o que confere maior flexibilidade ao material, permitindo seu uso em instalações que requeiram dobras e curvas;

Em um projeto elétrico, os condutores possuem três atribuições: condutor fase, condutor neutro e condutor terra (proteção).

Os condutores fase e neutro garantem a alimentação dos pontos de consumo, sendo que o fase é carregado, isto é, apresenta tensão de 127V ou 220V e o neutro não possui tensão.

O condutor terra, por sua vez, tem a função de proteger as fugas de corrente nas carcaças metálicas e que, para isso, deve estar ligado a uma haste de cobre devidamente enterrada no solo.

É importante ressaltar que existe uma convenção para a representação de cada tipo de condutor na planta elétrica e que, portanto, o engenheiro elétrico deve estar atento a esta simbologia no momento da elaboração do projeto elétrico.

Além da representação gráfica, existe convenção para outras características dos condutores, como a adoção de cores distintas para cada função. Vejamos:

• Condutor neutro: isolamento do fio ou cabo na cor azul-claro
•  Condutor terra (proteção): isolamento do fio ou cabo na cor verde ou misto de verde e amarelo
•   Condutor fase (em 127V): isolamento do fio ou cabo na cor preta
• Condutor fase (em 220V, em circuitos de TUG): isolamento do fio ou cabo na cor vermelha
• Condutor fase (em 220V, em circuitos de TUE): isolamento do fio ou cabo na cor amarela
•  Condutor de retorno (iluminação): isolamento do fio ou cabo na cor branca

Dispositivos de manobra

São os dispositivos capazes de interromper a passagem de corrente em um determinado circuito. Para a correta especificação destes dispositivos no projeto elétrico, é importante entender suas principais aplicações:

• Interruptores: são os dispositivos mais empregados nas instalações e apresentam características que variam conforme a finalidade de seu uso.
• Interruptor simples: permite o comando de apenas um ponto;
• Interruptor paralelo: permite o comando a partir de pontos distintos, como no início e no final de uma escada ou corredor, ou ainda na entrada do quarto e na cabeceira, gerando comodidade;
• Interruptor intermediário: é utilizado em combinação com dois interruptores paralelos para interromper o circuito de quatro pontos ou mais;
• Interruptor controlador de luz: permite o controle gradativo da intensidade da luz das lâmpadas, desde a sua potência máxima até o seu desligamento total, gerando comodidade e permitindo ajustes em função da atmosfera pretendida para o ambiente. Por este motivo é muito utilizado em dormitórios;
• Minuteria: promove o desligamento automático dos circuitos após um período de tempo pré-determinado. É utilizada em prédios, para o controle simultâneo da iluminação de vários pavimentos.
• Interruptor temporizado: assim que acionado, este interruptor desliga automaticamente após um tempo definido, gerando economia de energia. É utilizado em halls de elevadores e outros ambientes de curta permanência.
• Interruptor remoto: pode ser acionado à distância, permitindo acender, apagar a até controlar a intensidade da luz das lâmpadas, gerando conforto;
• Contactores e chaves magnéticas: possuem acionamento eletromagnético e, além de interromperem o circuito, oferecem proteção contra sobrecargas e curtos-circuitos, sendo utilizados em motores e em iluminação de estádios e indústrias;
• Chave-boia: atua no controle do nível de água ou outro fluido, sendo largamente utilizada em reservatórios de abastecimento de água;
• Campainha: atua emitindo um sinal sonoro após seu acionamento que, através de mola, garante que o interruptor volte ao estado inicial após um curto intervalo de tempo. É utilizada para anunciar aos moradores a chegada de um visitante ou em escolas e indústrias para alertar sobre horários;
• Sensor de presença: é acionado por meio da detecção de variação na temperatura, ligando automaticamente a iluminação de determinado ambiente e mantendo-a ligada por cerca de 30 segundos. É utilizado principalmente em halls, corredores e garagens.

Tomadas de corrente

O projeto elétrico deve sempre dispor as tomadas o mais convenientemente possível em função da disposição que os principais móveis e equipamentos elétricos terão dentro do espaço, daí a importância de olhar de modo integrativo para as demais partes do projeto, desde o arquitetônico e a disposição do layout, passando também pelo projeto estrutural e pelo projeto hidráulico, obtendo assim um resultado muito mais satisfatório.

As tomadas de corrente são responsáveis por captar a tensão do circuito e então alimentar os equipamentos e estão divididas em duas categorias:

• Tomadas de Uso Geral (TUGs): com capacidade de até 10A, destinam-se a alimentar equipamentos diversos, geralmente portáteis e pouco potentes, como aspirador de pó, batedeira, liquidificador, geladeira, televisor e ventilador, entre tantos outros.
• Tomadas de Uso Específico (TUEs): com capacidade de 20A, destinam-se a alimentar equipamentos fixos e mais potentes como chuveiro, ar-condicionado, máquina lava-louças, forno micro-ondas, entre outros.

Dispositivos de proteção

O projeto elétrico para instalações de baixa tensão dispõe, geralmente, de três tipos de proteção:

• Disjuntor termomagnético (DTM): oferece proteção aos condutores contra curtos-circuitos e sobrecargas;
• Disjuntor ou Interruptor diferencial residual (DR/IDR): oferece proteção aos indivíduos contra choque elétrico por fuga de corrente e por isso seu uso é obrigatório em circuitos que alimentem ambientes molhadas, como cozinhas, banheiros e área externa;
• Dispositivo de proteção contra surto (DPS): oferece proteção aos equipamentos contra a queima oriunda de sobretensões ou descargas atmosféricas (raios) e deve ser instalado no padrão de entrada;

Como fazer um projeto elétrico?

Tendo entendido quais os principais elementos que constituem uma instalação, vamos agora entender o melhor método para elaboração de um projeto elétrico.

1- Conheça os requisitos

Um dos primeiros passos é realizar uma consulta à concessionária de energia cuja área de fornecimento seja compatível com o endereço da futura obra.

Além da concessionária, é mandatório observar todas as diretrizes das normas técnicas aplicáveis, sobretudo a NBR 5410:2004, da ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas, para o caso de instalações elétricas de baixa tensão.

2- Levante a carga de iluminação

A carga de iluminação deve ser estipulada por um projeto luminotécnico desenvolvido por profissional capacitado, no entanto, o engenheiro elétrico, pode proceder com um cálculo preliminar a fim de se estabelecer a quantidade e a potência dos pontos de iluminação.

• Em instalações residenciais, para os cômodos com área igual ou inferior a 6m², considerar no mínimo 100W;
• Para os cômodos com área superior a 6m², considerar 100VA para os primeiros 6m² e 60VA a cada 4m² completos;

3- Levante a quantidade de tomadas

Para instalações em residências, hotéis e assemelhados deve minimamente atender aos critérios abaixo:

• Cômodos com área igual ou inferior a 6m², considerar no mínimo 01 tomada;
• Salas, dormitórios e cômodos com área superior a 6m², considerar 01 tomada a cada 5 metros ou fração de perímetro;
• Cozinhas, copas, áreas de serviço e afins, considerar 01 tomada a cada 3,5 metros ou fração de perímetro, independentemente da área do cômodo;
• Banheiros, considerar no mínimo 01 tomada junto ao lavatório;
• Halls, corredores, garagens, varandas e afins, considerar no mínimo 01 tomada;

Já os parâmetros para as instalações em ambientes comerciais são o que segue:

• Escritórios com área igual ou inferior a 40m², considerar 01 tomada para cada 3 metros ou fração de perímetro, ou então considerar 01 tomada para cada 4m² ou fração de área, o que resultar em uma quantidade maior;
• Escritórios com área superior a 40m², considerar 10 tomadas para os primeiros 40m² e 01 tomada para cada 10m² ou fração de área restante;
• Lojas, considerar 01 tomada para cada 30m² ou fração de área, além das tomadas destinadas a vitrines e demonstração de aparelhos;

4- Levante a carga de TUGs e TUEs

Após levantar a quantidade de tomadas, deve-se seguir com a categorização das tomadas em função de sua potência. Vejamos primeiramente como levantar a carga das tomadas de uso geral (TUGs).

• Cozinhas, copas, áreas de serviço, banheiros e afins, atribuir 600VA por tomada, até três tomadas e então, atribuir 100VA para as tomadas restantes. Aplicar esta regra separadamente para cada ambiente;
•  Para os demais cômodos residenciais, atribuir 100VA por tomada;
•  Para os ambientes comerciais, atribuir 200VA por tomada;
• Para as tomadas localizadas em áreas de manutenção, como casa de bombas e barrilete, atribuir no mínimo 1000VA;

Para as tomadas de uso específico (TUEs), o levantamento das cargas é relativamente mais simples, pois basta atribuir para cada tomada uma potência equivalente à potência nominal do aparelho a ser instalado;

5- Faça a divisão dos circuitos

Sabendo a quantidade de tomadas e suas respectivas potências (carga), é o momento de realizar a divisão da instalação em circuitos terminais. Para isso deve-se atentar para as seguintes orientações:

• Separar os circuitos de iluminação daqueles destinados a tomadas;
• Dividir os circuitos de iluminação e os de TUGs convenientemente conforme a setorização dos cômodos (área social, íntima, de serviço etc.)
• Criar circuitos independentes para cada uma das tomadas de uso específico;
• Prever circuitos independentes também para equipamentos eletrônicos, como os computadores que devem ainda contar com aterramento;
• Dividir cada circuito terminal até a potência máxima de 1200W, na tensão de 127V;
• Dividir cada circuito terminal até a potência máxima de 2500W, na tensão de 220V;

 6- Determine a fiação e a proteção

Sabendo a potência e a tensão dos circuitos, será possível calcular a corrente elétrica de cada um deles, estabelecendo as especificações mais adequadas para a seção (bitola) dos condutores e dos respectivos dispositivos de proteção (disjuntores e fusíveis). No entanto, deve-se atentar ao fato de que cada bitola suporta uma capacidade limitada de corrente elétrica, e é importante que o engenheiro elétrico tenha estes parâmetros em mente.

• Seção 1,0mm²: corrente máx. de 12 A
• Seção 1,5mm²: corrente máx. de 16,5 A
•  Seção 2,5mm²: corrente máx. de 21 A
• Seção 4,0mm²: corrente máx. de 28 A
• Seção 6,0mm²: corrente máx. de 36 A
• Seção 10mm²: corrente máx. de 50 A
• Seção 16mm²: corrente máx. de 68 A
• Seção 25mm²: corrente máx. de 89 A
• Seção 35mm²: corrente máx. de 111 A
• Seção 50mm²: corrente máx. de 134 A
• Seção 70mm²: corrente máx. de 171 A

Algumas diretrizes adicionais devem ser observadas no momento da especificação dos condutores e dos disjuntores:

• Nas instalações residenciais, os circuitos de iluminação não devem exceder a uma corrente de 10A e a seção mínima dos condutores deve ser de 1,5mm²;
• Nos circuitos de tomadas de uso geral (TUG) a corrente não deve exceder a 20A e a seção mínima dos condutores deve ser de 2,5mm²;

 7- Determine o padrão de entrada

Depois de separar e calcular a potência dos circuitos terminais, aplica-se os fatores de demanda disponibilizados pelas concessionárias de energia para chegarmos a um valor mais compatível com a realidade de uso das instalações, tendo em vista que nem todas as tomadas e aparelhos são utilizados simultaneamente.

Neste sentido, a somatória dos circuitos, tendo sido aplicado o fator de demanda nos mostra a carga total instalada (Watt) e, conhecendo a tensão nominal (Volt), conseguimos o resultado da corrente total (Ampère) que nos leva a determinar o disjuntor geral mais adequado, segundo a Lei de Ohm:

I: corrente nominal (A)

P: soma das potências dos circuitos (W)

U: tensão nominal da rede (V)

Também nesta etapa, em que temos um entendimento global da instalação, conseguimos estipular, com o auxílio dos manuais das concessionárias, outros parâmetros relativos ao padrão de entrada, tais como:

• Padrão de fornecimento: segundo as classe de tensão monofásico, bifásico ou trifásico;
• Categoria: varia em função da carga total instalada;
• Modelo do poste padrão de energia: com 1 ou mais caixas, 90 Dan, 200 Dan etc.
• Tipo de entrada (da rua até o padrão de entrada): aérea ou subterrânea;
• Tipo de saída (do poste até o quadro de disjuntores): aérea ou subterrânea;
• Tipo de instalação: frontal ou lateral;
• Seção dos condutores de entrada: fase e neutro;
• Seção do condutor de aterramento do poste (proteção);
• Tipo e capacidade do disjuntor geral;

O traçado dos eletrodutos no projeto elétrico

Após conhecermos as diretrizes básicas para a elaboração do projeto elétrico, vamos agora discorrer sobre algumas características próprias da planta elétrica.

Segundo os manuais da Prysmian, alguns pontos devem ser observados para o traçado dos eletrodutos em instalações residenciais. Vejamos:

1.  Locar o quadro de distribuição em um ponto acessível e próximo ao medidor;

2. A partir do quadro de distribuição, traçar os caminhos visando encurtar as distâncias entre os pontos de ligação;

3. Procurar sempre caminhar com o eletroduto, passando de um ambiente ao outro, através dos pontos de luz;

4. Ligar os interruptores e as tomadas de cada ambiente ao ponto de luz;

5. Utilizar a simbologia gráfica para representar o traçado dos eletrodutos na planta elétrica;

6. Elaborar uma legenda para a simbologia elétrica adotada;

Vamos acrescentar a esta lista a orientação da norma técnica sobre a necessidade de se atentar à taxa de ocupação máxima dos eletrodutos em função de sua seção transversal, cujo intuito é evitar a concentração excessiva de cabos o que, por sua vez, aumentaria o risco de superaquecimento e comprometeria a segurança da instalação. Sendo assim, a taxa de ocupação máxima é de 53% quando o eletroduto abrigar apenas um condutor, 31% quando abrigar dois condutores e 40% quando abrigar três ou mais condutores.

A altura dos pontos no projeto elétrico

Em uma planta elétrica, as tomadas são representadas de três maneiras para diferenciar a altura de sua instalação.

• Tomada baixa: entre 20cm e 30cm de altura em relação ao piso acabado, é representada por um triângulo sem preenchimento de cor;
• Tomada média: entre 100cm e 130cm de altura em relação ao piso acabado, é representada por um triângulo misto (metade preenchido e metade sem preenchimento);
• Tomada alta: entre 180cm e 220cm de altura em relação ao piso acabado, é representado por um triângulo completamente preenchido de cor;

Além das tomadas outros dispositivos contêm recomendações relativas à altura:

• Quadro de disjuntores: seu ponto médio de estar a 150cm de altura em relação ao piso acabado;
• Interruptores: por padrão, eles são instalados na mesma altura das tomadas médias, o que os diferencia na planta elétrica é a representação dos seus diversos tipos (simples, paralelo, intermediário etc.);

Após entender a importância de um projeto elétrico na segurança de um imóvel e vendo mais de perto os principais componentes de uma instalação, bem como suas características e os requisitos para o seu dimensionamento, temos então um guia inicial para orientar os projetos futuros, lembrando que a especialização, tanto em elétrica quanto em qualquer outra área, requer um aprofundamento do conhecimento.

Até a próxima,

Equipe Vobi

Referências:

Carvalho Júnior, Roberto de. Instalações elétricas e o projeto de arquitetura. 9.ed. São Paulo: Blucher, 2019

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