Caderno tfg

PROJETO RESIDENCIAL (HIGH TECH), DOMÓTICA PARA O CONTROLE DA PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA, CAPTAÇÃO E REUSO DE AGUA

Freitas, Túlio F. (IC); Ferreira, Roberto Luiz (O) Curso de Arquitetura e Urbanismo – Centro Universitário UNISEB – Ribeirão Preto

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SUMÁRIO

Capítulo 1 – INTRODUÇÃO...........................................5 1.1 – A CONSTRUÇÃO NO BRASIL ................................... 5 1.2 – CONSTRUÇÃO SUSTENTAVEL .................................6 1.3 – OBJETIVO DO TRABALHO.........................................7 1.4 - ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO.................................7

Capítulo 2 – AREA DO PROJETO, LEITURA DO ENTRONO....8 2.1 – DIMENSÕES DO LOTE, ORIENTAÇÃO SOLAR ................... 9 Capítulo 3 – ESTRUTURA METALICA.................................11 3.1 – INTRODUÇÃO ..........................................................11 3.2 – VANTAGENS DA ESTRUTURA METALICA ........................12 3.3 – DESVANTAGENS DA ESTRUTURA METALICA.................. 14 3.4 – PERSPECTIVAS DA ESTRUTURA DO PROJETO ................15 3.4.1 – ESTRUTURA I..........................................................15 3.4.2 – ESTRUTURA II ........................................................16 3.4.3 – ESTRUTURA III .......................................................17 Capítulo 4 – COBERTURA E VEDAÇÃO...............................18 4.1 – LAJE DE CONCRETO ALVEOLAR..................................18 4.2 – PAINEL DE VEDAÇÃO.................................................23 4.3 – VIDRO....................................................................24 Capítulo 5 – CAPTAÇÃO E REUSO DE AGUA PLUVIAL........25 5.1 – INTRODUÇÃO...........................................................25 5.2 – CAPTAÇÃO E USO DA AGUA DE CHUVA.........................28 5.2.1 - CHUVA ...................................................................28 5.2.2 – CAPTANDO E ARMAZENANDO AGUA DE CHUVA ..........29 5.3 – MATERIAL PARA MONTAGEM DO SISTEMA ....................34 5.4 – RESULTADO..............................................................34

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SUMÁRIO Capítulo 6 – ENERGIA SOLAR TÉRMICA ....................................36 6.1 – AQUECEDOR SOLAR............................................................36 6.2 – COMPONENTES...................................................................36 6.3 – INSTALAÇÃO ......................................................................37 6.4 – MATERIAL DO SISTEMA .......................................................38 Capítulo 7 – GERAÇÃO DE ENERGIA ELETRICA, ATAVEZ DE PAINEL FOTOVOLTAICO..........39 7.1 – DEFINIÇÃO DE ENERGIA SOLAR.....................................................................................39 7.2 – PRINCIPAIS TECNOLOGIAS DE ENERGIA SOLAR ..............................................................40 7.3 – METODOS DE CAPTURA DE ENERGIA SOLAR .................................................................. 41 7.4 – PRINCIPAIS BENEFICIOS ... ............................ ............................ ................................41 7.4.1 – ENERGIA SOLAR NO BRASIL ............................ ............................ ........................... 43 7.5 – COMO FUNCIONA ............................ ...........................................................................44 7.5.1 – EQUIPAMENTOS NECESSARIOS...................................................................................45 7.5.2 – INSTALAÇÃO ............................ ............................ ..................................................46 7.5.3 – MANUTENÇÃO ............................ ................................................ ............................47 7.6 – PREÇO DA ENERGIA FOTOVOLTAICA ................................................ ............................48 7.7 – RESULTADO DA INSTALAÇÃO ............................ ............................ ............................49 Capítulo 8 – DOMÓTICA......................................................................50 8.1 – INTRODUÇÃO ............................................................................50 8.1.1 – DA FICÇÃO PARA A REALIDADE ................................................. 50 8.2 – AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL X DISPONIBILIDADE DE ENERGIA ...........56 8.3 – AUTOMAÇÃO RESODENCIAL – DOMÓTICA .......................................56 8.4 - DIFERENÇAS IMPORTANTES ENTRE OS CONCEITOS .........................57 8.5 – CARACTERISTICAS DO SISTEMA DE DOMÓTICA .............................57 8.5.1. TRÊS CONCEITOS TÉCNICOS ......................................................57 8.5.1.1. TIPO DE ARQUITETURA ............................................................57 8.5.1.1.1. ARQUITETURA CENTRALIZADA .............................................. 57 8.5.1.1.2. ARQUITETURA DESCENTRALIZADA......................................... 57 8.5.1.1.3. ARQUITETURA HÍBRIDA .......................................................57 8.6 – MEIO DE TRANSMIÇÃO ...............................................................58 8.6.1 TRANSMISSÃO POR CABLAGEM ....................................................58 8.6.2 TRANSMISSÃO POR REDE ELÉTRICA .............................................58 8.6.3 TRANSMISSÃO POR FIBRA ÓPTICA...............................................58 8.6.4 TRANSMISSÃO POR INFRA-VERMELHO .........................................58 8.6.5 TRANSMISSÃO POR RADIOFREQUÊNCIA .......................................58 8.6.6 PROTOCOLO DE COMUNICAÇÃO ...................................................58 8.7 – APLICAÇÃO DA DOMÓTICA ...........................................................58

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SUMÁRIO 8.7 – APLICAÇÃO DA DOMÓTICA........................58 8.7.1. SISTEMAS DE SEGURANÇA.......................59 8.7.2. ENTRETENIMENTO...................................59 8.7.3. ILUMINAÇÃO...........................................59 8.7.4. HOME-OFFICE..........................................59 8.7.5. CLIMATIZAÇÃO........................................60 8.7.6. PORTAS E CORTINAS ...............................60 8.7.7. UTILIDADES............................................60 8.8 - BENEFÍCIOS DA DOMÓTICA........................61 8.8.1 ECONOMIA DE ENERGIA............................61 8.8.2. CONVENIÊNCIA.......................................62 8.8.3. SEGURANÇA ..........................................62 8.8.4. ECONOMIA DE TEMPOE ESFORÇO..............62 8.8.5. CONFORTO ............................................62 8.8.6. ACESSIBILIDADE.....................................62 8.8.7. FACILIDADE DE COMUNICAÇÃO.................63 8.8.8. MONITORAMENTO DE VAZAMENTOS ..........63 8.8.9. FACILIDADES E COMPENSAÇÕES DE USO ...63 8.9. INFRAESTRUTURA ..................................... .64 8.10. RELAÇÃO CUSTO X BENEFÍCIO ...................64 Capítulo 9 – FOTOS DO PROJETO ....................64 Capítulo 10 – BIBLIOGRAFIA.......................... 71

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1 - INTRODUÇÂO 1.1 A Construção no Brasil O Brasil possui uma cultura construtiva bastante difundida para o uso do concreto como material estrutural e da alvenaria cerâmica tradicional como principal componente para vedação interna e externa das edificações. Essa cultura, surgida no início deste século, não sofreu nenhuma concorrência significativa de outro material e técnicas construtivas.

No entanto, próximo à virada do século, este quadro começou a se alterar. Iniciou-se, principalmente na década de 90, um interesse maior na utilização do aço na construção civil. Este interesse se deu por uma série de fatores que, reunidos, possibilitaram um crescimento bastante significativo do uso deste material como sistema estrutural.

Podemos aqui enumerar alguns: 1.Uma maior estabilidade da economia, propiciando um planejamento a médio e longo prazo mais confiável; 2.A abertura do mercado nacional e a criação do Mercosul, possibilitando a entrada de novas tecnologias construtivas e obrigando o mercado a investir em qualidade para se tornar competitivo; 3.A criação do código de defesa do consumidor e a crescente valorização e exigência da qualidade por parte dos clientes privados (Souza, 1995) que, aliado à abertura do mercado nacional, incentivaram investimentos na qualidade não só do produto final, bem como do processo construtivo; 4.A privatização de empresas estatais e, mais particularmente, as siderúrgicas, que se viram obrigadas a buscar novos mercados e a certificação de qualidade total para se tornarem competitivas; 5.Esforços das entidades civis e profissionais para atualização das normas existentes, proporcionando maior adequação ao desenvolvimento científico e tecnológico da produção industrial (Ferreira, 1998); 6.Pesquisas tecnológicas desenvolvidas por universidades que, com o apoio de empresas, vêm melhorando o desempenho do material e suscitando o interesse dos alunos de arquitetura e engenharia civil quanto às potencialidades do aço (Ferreira, 1998; Barros & Sabbatini, 1996; Barros & Sabbatini, 1998; Braga, 1998 a; Braga, 1998 b; Compas & Hanai, 1991).

Desenvolvimento de softwares de cálculos e projetos interativos com o sistema CAD/CAM. Automação industrial.

Todos estes fatores, aliados a uma nova mentalidade dos profissionais da área da construção civil, possibilitaram um movimento crescente no sentido de repensar antigas técnicas de construção, investir na modernização e buscar a industrialização do processo construtivo e o uso do aço como o sistema estrutural que traduz esta nova mentalidade.

No entanto, não se pode propor uma inovação tecnológica sem propor uma inovação no sistema construtivo completo, o que inclui os painéis e elementos de vedação. Existem dois problemas básicos com relação à estrutura metálica: o alto custo inicial e as características próprias do material. O primeiro problema já começa a ser solucionado devido ao custobenefício vantajoso de uma construção mais rápida, precisa, industrial e sem os desperdícios de uma obra tradicional. O segundo problema já necessita de maiores cuidados, pois a deslocabilidade da estrutura traduzida pela alta capacidade elástica e grande esbeltez de seus perfis exige painéis de vedação sem vínculo estrutural.

Desta forma, os profissionais se viram obrigados a buscar vedações mais compatíveis com a estrutura metálica. Vários tipos de painéis chegaram ao mercado, sendo alguns deles rapidamente utilizados (Dias, 1993; Dias, 1997).

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1.2 Construção sustentável

A história do mundo mostra que a construção civil sempre existiu para atender as necessidades básicas do homem, sem a preocupação com a técnica aprimorada em um primeiro momento. O homem se diferencia dos demais animais por varias razões, destacando-se entre elas a qualidade de produzir e transformar continuamente suas técnicas através de aperfeiçoamento e estudo contínuo dos resultados.

A constituição das cidades exigiu qualificação e técnicas mais apropriadas e vantajosas para se construir edifícios cada vez mais sustentáveis, e assim, surgem às construções sustentáveis. sustentável é a construção de edificações urbanas que na fase do planejamento, execução e uso das edificações, utilizem práticas e materiais que reduzam o impacto ambiental e economizem os recursos naturais, suprindo sempre as necessidades do ser humano, sem afetar as gerações futuras.

O primeiro passo para uma casa realmente sustentável, é que seja sustentável desde sua criação, utilizando o mínimo dos recursos naturais finitos, usando fontes renováveis de energia, e as tecnologias e materiais ecológicos, que contribuem para que a próxima geração tenha um futuro mais saudável e menos poluído como o que vivemos hoje.

No Brasil há algumas iniciativas, como o IDHEA (Instituto para o Desenvolvimento da Habitação Ecológica) que vê soluções para construções sustentáveis; e o CBCS (Conselho Brasileiro de Construção Sustentável) que visa melhorar a qualidade de vida da população preservando seu patrimônio ambiental.

Segundo o IDHEA, há nove passos para a construção sustentável: *O planejamento da obra de forma sustentável; *O aproveitamento dos recursos naturais disponíveis (ventilação e luminosidade naturais); *Eficiência energética; *Gestão de resíduos; *Qualidade do ar ambiente interior; *Conforto térmico e acústico; *Uso racional dos materiais; *Uso de tecnologias e produtos que não agridam o meio ambiente

Durante a construção também devem ser adotados cuidados para evitar o desperdício de materiais e reaproveitar o máximo possível. O que além de gerar ganhos ambientais com diminuição do uso de matérias-primas ainda gera ganhos econômicos para o dono da obra que economizará com materiais.

Geralmente as pessoas acham que uma casa sustentável é cara, pois o custo de uma casa sustentável é, em média, trinta por cento maiores do que os custos envolvidos na construção de uma casa pelo método tradicional. Mas não pensam nos benefícios futuros de se morar em casas sustentáveis, além de estar contribuindo com o meio ambiente, o proprietário ainda terá redução das contas de água e de luz elétrica e que, ainda por cima, sejam extremamente confortáveis e aconchegantes; mesmo no calor ou no frio. (idhea.com.br

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1.3 Objetivo de Trabalho

Neste trabalho, proponho fazer um estudo de algumas alternativas simples, porém em conjuntas serão de extrema eficiência energética, através de medidas sustentáveis em um projeto residencial.

Utilizando-se da domótica para permitir uma melhor qualidade de vida, reduzindo o trabalho doméstico, aumentando o bem-estar e a segurança, racionalizando o consumo de energia, energia elétrica essa gerada através de painéis fotovoltaicos, energia térmica com as placas coletoras solares e a captação e recurso da água pluvial.

O objetivo geral é que aplicando todas as tecnologias em conjuntas consiga eliminar o desperdício, diminuindo a poluição e a geração de resíduos. Visando também uma economia significativa nas contas de energia e água oriundas da residência.

A área do projeto esta situada em uma região que tanto seu volume pluviométrico, quanto a incidência dos raios solares são constante, o que torna um atrativo ao uso da energia solar e das águas pluviais.

“A busca pela sustentabilidade ambiental deve partir, primeiramente, da sensibilidade dos seres humanos em relação ao impacto que seus hábitos causam ao Planeta; só depois disso é que diferentes soluções conjugadas poderão contribuir para sanar o problema global”.

Autor desconhecido

1.4. Organização do Trabalho No Capítulo 2, será apresentada informações para se ter um maior conhecimento sobre o local onde o projeto será realizado. No Capítulo 3, será a apresentação do projeto começando pela estrutura em aço. No Capítulo 4, serão apresentados os tipos de materiais escolhidos para a residência. No Capítulo 5, será apresentado o sistema de captação e reuso de água pluvial. No Capítulo 6, será apresentada o funcionamento da água quente do projeto. No Capítulo 7, será apresentado como será gerada a energia elétrica através dos painéis fotovoltaicos. No capítulo 8 mostrando como a automação residencial simplifica nosso modo de morar.

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Capítulo 2 – AREA DO PROJETO, LEITURA DO ENTORNO Sertãozinho é um município brasileiro no interior do estado de São Paulo. Fundado em 5 de dezembro de 1896.

Sua população estimada em 2014 era de 118.864 habitantes (IBGE). Sendo a 3ª maior cidade da região nordeste do estado de São Paulo, o 61ª município mais populoso de São Paulo e a 242ª maior cidade do país.

As principais vias de acesso a cidade são: (1)-Rod. Armando de Sales Oliveira, para quem chega na cidade sentido Noroeste.(Pitangueiras, Pontal); (2)-Rod. Atílio Baldo, ligação principal com Ribeirão Preto; (3)-Rod. Carlos Tonani, ligação com Barrinha, Jabuticabal;

(1)

(2) (3)

Localização de Sertãozinho no estado de São Paulo Para chegar a área do projeto, quem vem de Ribeirão Preto ou Jaboticabal (2)(3), usa-se a mesma entrada, Via de Acesso Octávio Verri, continuando na Av. Antônio Paschoal, seguindo até Av. Egisto Sichieri, onde se localiza a entrada do‘’Condomínio Quinta da Boa Sorte’’. Quem chega do sentido Noroeste(1), a melhor opção é a Av. Afonso Trigo, chegando na Av. Egisto Sichiere.

(1)

(3) (2) Entrada do Condomínio.

Limite do Condomínio.

Localização do lote

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Introdução

Entrada do Condomínio

Limite do Condomínio

Localização do Lote

Zona Oeste Uma região de desenvolvimento considerado modesto. Alguns novos condomínios (Vila Borghese e Estrela Guia) e bairros (Mediterrâneo I e II, Morada das Estrelas e Campo Alegre) para 2016. Os bairros mais tradicionais (Cohab I e II e Inocoop II) estão recestão em construção.

A área do projeto encontra-se em uma ZER (Zona Estritamente Residencial), trata-se de um condomínio fechado próximo ao centro da cidade, no bairro Jardim Morada das Estrelas. No entorno do condomínio, as ZM1 e ZM2(Zona Mista 1, Zona Mista2) deixam a região predominantemente residencial, a ZM1 tem seus loteamentos relativamente novos, contando com algumas construções de residências e algumas já habitáveis. Na ZM2 que encontra-se comercio na extensão da Avenida Egisto Sichieri, nas ruas adjacentes a Avenida, residências predominam.

Vista frontal portaria.

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O Quinta da Boa Sorte está instalado na Av. Egisto Sicchieri, 940 - Jd. Morada das Estrelas e ocupa uma área total de 120.209 m².

São apenas 90 unidades residenciais, sendo o maior com área de 1473 m² e o menor com 508 m².

Possui uma exuberante área verde de aproximadamente 18.000 m² com grande variedade de espécies de plantas inclusive, frutíferas, que atrai variedade de pássaros, ótimo para caminhadas. Na área social, duas quadras, uma de tênis e outra poliesportiva, salão de festa, espaço fitness, playground, um lago de aproximadamente 2.000m² com boa variedade de peixes para pesca esportiva.

2.1 Dimensões do Lote/Orientação solar:

28,22m

17,13m

9,66m

54,88m

47,61m

O lote de esquina se localiza na ultima rua, forçando o usuário da casa percorrer todo o condomínio até seu ponto mais alto em uma rua sem saída. Tendo divisa com seus vizinhos apenas no fundo e no lado esquerdo. A área total do lote é de 1.350m².

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Capítulo 3 – ESTRUTURA METALICA

3.1 INTRODUÇÃO A evidências mais seguras da primeira utilização do ferro indicam que tal fato ocorreu aproximadamente 6 mil a.C., em civilizações como as do Egito, Babilônia e Índia. O ferro era, então, um material considerado nobre, devido à sua raridade e seu uso era limitado a fins militares e bélicos.

A partir do século XIX, devido aos processos de industrialização desenvolvidos, principalmente, pela revolução industrial em países Europeus, o ferro começou a ser produzido em escala industrial.

A utilização do aço na construção civil está se tronando cada vez mais comum, podendo aparecer, em determinadas construções, mesclas entre a construção convencional e as estruturas metálicas.

As estruturas Metálicas podem ser usadas em quase todos os tipos de construções civis, industriais e viárias.

A primeira obra importante construída em ferro foi a ponte sobre o rio Severn, em Coalbrookedale, Inglaterra, em 1779.

O Brasil é o maio produtor de minério de ferro do mundo, mas apenas o oitavo maior exportador de aço. Isso por que, ainda, nossos processos industriais são relativamente caros e as construções convencionais ainda tem um valor interessante de competitividade em relação às Estruturas Metálicas, por isso, torna-se mais vantajoso exportarmos o minério de ferro.

Mas a realidade brasileira está mudando e o aço está chegando com força. Existem inúmeras incógnitas que podem ser relevantes no momento de escolha dos materiais para a execução de uma obra, como por exemplo, a geometria e arquitetura. Os estádios da Copa do Mundo, por exemplo, tem uma geometria e arquitetura completamente diferente dos convencionais, onde, por sua vez, se não fosse utilizadas estruturas metálicas, certamente estes projetos não seriam executáveis.

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3.2 VANTAGENS DA ESTRUTURA METALICA O sistema construtivo em aço apresenta vantagens significativas sobre o sistema construtivo convencional: Liberdade no projeto de arquitetura - A tecnologia do aço confere aos arquitetos total liberdade criadora, permitindo a elaboração de projetos arrojados e de expressão arquitetônica marcante.

Maior área útil - As seções dos pilares e vigas de aço são substancialmente mais esbeltas do que as equivalentes em concreto, resultando em melhor aproveitamento do espaço interno e aumento da área útil, fator muito importante principalmente em garagens.

Flexibilidade - A estrutura metálica mostra-se especialmente indicada nos casos onde há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de ocupação de edifícios. Além disso, torna mais fácil a passagem de utilidades como água, ar condicionado, eletricidade, esgoto, telefonia, informática, etc.

Compatibilidade com outros materiais - O sistema construtivo em aço é perfeitamente compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto vertical como horizontal, admitindo desde os mais convencionais (tijolos e blocos, lajes moldadas in loco) até componentes pré-fabricados (lajes e painéis de concreto, painéis "drywall", etc).

Menor prazo de execução- A fabricação da estrutura em paralelo com a execução das fundações, a possibilidade de se trabalhar em diversas frentes de serviços simultaneamente, a diminuição de formas e escoramentos e o fato da montagem da estrutura não ser afetada pela ocorrência de chuvas, pode levar a uma redução de até 40% no tempo de execução quando comparado com os processos convencionais.

Perspectiva lateral direita da estrutura do projeto

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Racionalização de materiais e mão-de-obra- Numa obra, através de processos convencionais, o desperdício de materiais pode chegar a 25% em peso. A estrutura metálica possibilita a adoção de sistemas industrializados, fazendo com que o desperdício seja sensivelmente reduzido.

Alívio de carga nas fundações - Por serem mais leves, as estruturas metálicas podem reduzir em até 30% o custo das fundações.

Garantia de qualidade - A fabricação de uma estrutura metálica ocorre dentro de uma indústria e conta com mão-de-obra altamente qualificada, o que dá ao cliente a garantia de uma obra com qualidade superior devido ao rígido controle existente durante todo o processo industrial.

Antecipação do ganho - Em função da maior velocidade de execução da obra, haverá um ganho adicional pela ocupação antecipada do imóvel e pela rapidez no retorno do capital investido.

Organização do canteiro de obras - Como a estrutura metálica é totalmente pré-fabricada, há uma melhor organização do canteiro devido entre outros à ausência de grandes depósitos de areia, brita, cimento, madeiras e ferragens, reduzindo também o inevitável desperdício desses materiais. O ambiente limpo com menor geração de entulho, oferece ainda melhores condições de segurança ao trabalhador contribuindo para a redução dos acidentes na obra.

Reciclabilidade - O aço é 100% reciclável e as estruturas podem ser desmontadas e reaproveitadas.

Preservação do meio ambiente - A estrutura metálica é menos agressiva ao meio ambiente pois além de reduzir o consumo de madeira na obra, diminui a emissão de material particulado e poluição sonora geradas pelas serras e outros equipamentos destinados a trabalhar a madeira.

Precisão construtiva - Enquanto nas estruturas de concreto a precisão é medida em centímetros, numa estrutura metálica a unidade empregada é o milímetro. Isso garante uma estrutura perfeitamente aprumada e nivelada, facilitando atividades como o assentamento de esquadrias, instalação de elevadores, bem como redução no custo dos materiais de revestimento. (casa.abril)

Perspectiva traseira da estrutura do projeto

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3.3 DESVANTAGENS DA ESTRUTURA METALICA Risco de custos maiores: se o projeto não levar em conta todos os itens da construção, o preço pode ser de 5 a 20% maior se comparado ao processo tradicional.

Pouco indicado em construção pequena: como se trata de uma estrutura industrial, não se justifica economicamente a encomenda de poucas peças.

Dificuldade de transporte: a locomoção é mais complicada em locais ermos ou cidades distantes de centros urbanos.

Desembolso em curto espaço de tempo: como os prazos são pequenos, o dinheiro tem que estar disponível.

Necessidade de amarração: a estrutura de aço necessita de perfis complementares para se unir às superfícies de fechamento.

Contração e dilatação constantes: se essa movimentação característica do aço não for respeitada, podem surgir trincas nas paredes e nos pisos. Deve-se respeitar as especificações de projeto: se ele determinar paredes de tijolos, não é aconselhável usar blocos, por exemplo. (casa.abril)

Perspectiva frontal da estrutura do projeto

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3.4 PERSPECTIVAS DA ESTRUTURA DO PROJETO 3.4.1 ESTRUTURA I O projeto possui trĂŞs estruturas independentes entre si.

A estrutura I, frontal sustentara o bloco principal da fachada, vencendo um vĂŁo livre de 16m, a garagem e o sub-solo e tambem a laje de cobertura do elevador e da escada.

Perspectiva frontal da estrutura l

Perspectiva traseira da estrutura l

Perspectiva lateral esquerda da estrutura l

Perspectiva lateral direita da estrutura l

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3.4 PERSPECTIVAS DA ESTRUTURA DO PROJETO 3.4.2 ESTRUTURA II A estrutura II, locada no meio do lote, sustentará quatro lajes, cobrindo as três suítes, varanda, sala, lavabo, parte da piscina, e a escada.

Perspectiva traseira da estrutura ll

Perspectiva frontal esquerda da estrutura ll

Perspectiva lateral direita da estrutura ll

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3.4 PERSPECTIVAS DA ESTRUTURA DO PROJETO 3.4.3 ESTRUTURA III A estrutura III locada no fundo do terreno, abrigarรก a รกrea de lazer com a churrasqueira, a cozinha, lavabo, รกrea de serviรงo e sustentarรก a laje verde.

Perspectiva traseira da estrutura III

Perspectiva frontal direita da estrutura III

Perspectiva lateral direita da estrutura III

Perspectiva frontal da estrutura III

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4 COBERTURA E VEDAÇÃO 4.1 LAJE EM CONCRETO ALVEOLAR No atual mercado da construção civil existe uma ampla variedade de sistemas de lajes disponíveis, com características que atendem de acordo com a relação sobrecarga/vão, porém, o sistema de lajes alveolares tem obtido maior destaque na indústria de concreto pré-fabricado. Estas são frequentemente utilizadas numa variedade de projetos em todo o mundo pelo fato de serem eficientes componentes para pavimentos, oferecendo uma solução versátil e, ao mesmo tempo econômica, que pode ser utilizada em diversos tipos de edificações (PETRUCELLI, 2009, p. 1, 19).

De acordo com Costa (2009, p. 2), "As lajes alveolares pré-moldadas protendidas surgiram da necessidade de se reduzir o peso próprio do elemento e, dessa forma, reduzir o custo de fabricação e o preço de venda, permitindo seu uso em grandes vãos.".

Dessa forma, as lajes alveolares protendidas pré-fabricadas são utilizadas em diferentes tipos de construção pelo fato de serem consideradas soluções estruturais que se destacam no sistema de pisos. Porém ainda não existe Brasil uma normalização específica que oriente a padronização de projeto ou mesmo que estabeleça os critérios necessários de desempenho para a realização de ensaios de controle de qualidade, visando à certificação desses produtos (COSTA, 2009, p. 1-2).

Segundo Melo (2004 apud MIGLIORE, 2008, p. 34), existem no mercado da construção civil basicamente dois tipos de lajes alveolares: a extrudada e a moldada, as quais serão posteriormente apresentadas.

As lajes pré-fabricadas apresentam mais vantagens diante de várias situações quando comparadas às estruturas moldadas in loco, tanto no projeto quanto no custo, o que as torna comumente empregadas tanto em edificações comerciais quanto residenciais (PETRUCELLI, 2009, p.

19).

Segundo Cassol Pré-Fabricados (2006), Petrucelli (2009, p. 20) e Villar (2002, p. 1), uma série de vantagens técnicas podem ser citadas, tais como: a) processo altamente automatizado e mecanizado; b) rígido controle de qualidade em fábrica (sistema industrializado); c) processo simplificado e rápido, possibilitando assim, economia no tempo, mão de obra e material; d) dispensa escoramentos e fôrmas na construção, além de utilizar menos concreto, contribuindo para a responsabilidade ambiental; e) mão de obra reduzida devido á racionalização do trabalho (indústria); f) boa produtividade com baixo custo de produção; g) os vazios longitudinais presentes na laje facilitam as instalações elétricas e hidráulicas; h) maior limpeza e organização na produção; i) proporcionam conforto, devido ao bom isolamento térmico e acústico (rigidez do concreto associada aos vazios do interior das peças); j) versatilidade do layout, k) possibilita a aplicação em grandes vãos; I) reduzem a carga sobre as estruturas e fundações, porém apresentam capacidade de carga superior á das lajes convencionais de concreto armado; m) dispensa estocagem de material; n) maior durabilidade (possibilita produção em larga escala); o) diminuição do seu peso devido à presença dos alvéolos; p) capacidade de minimizar o surgimento de fissuras e flechas.

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O controle da fissuração é importante para vários aspectos, dentre eles, a segurança da estrutura, as condições de funcionalidade, estética, desempenho, durabilidade e impermeabilidade (SILVA, 2003, p. 80). Esse tipo de problema nos elementos estruturais de concreto é causado, entre outros fatores, pela sua baixa resistência à tração, a qual pode ser diminuída ou anulada com a protensão (PFEIL, 1988, p. 2).

Por outro lado, as lajes alveolares também apresentam algumas desvantagens, tais como (PETRUCELLI, 2009, p. 20; VILLAR, 2002, p. 2): a) dificuldade em realizar alguns projetos (largura padrão, recortes); b) resistência à flexão transversal limitada devido à ausência de armadura nesse sentido; c) necessita de equipamentos de produção e manuseamento, tais como, guinchos e gruas; d) pelo fato de precisar de uma área para descarga dos painéis, o canteiro deve apresentar um espaço para tal procedimento; e) requer cuidado especial quando o transporte é realizado através da grua.

As lajes alveolares protendidas pré-fabricadas têm origem alemã e apresentam grande versatilidade, podendo, dessa forma, ser aplicadas em qualquer tipo de sistema construtivo. Além disso, elas representam um dos mais populares elementos pré-fabricados no mundo, em especial na América do Norte e na Europa Ocidental [...J" (EL DEBS, 2000, p. 384)

Perspectiva das lajes do projeto.

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Pelo fato de possibilitar a execução de furos, as lajes alveolares permitem a passagem das instalações hidráulicas e elétricas, por dentro dos alvéolos, sem que haja o comprometimento da estrutura (figura 10).

O tamanho dos alvéolos difere de acordo com a espessura e a geometria dos painéis, ou seja, quanto menor for a espessura da laje, maior será a quantidade de alvéolos e, consequentemente, menor será o seu diâmetro (PETRUCELLI, 2009, p. 32).

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4.2 PERSPECTIVAS DAS LAJES

Perspectiva estrutura com lajes.

Perspectiva das lajes.

Perspectiva lateral direita, estrutura e lajes.

Perspectiva traseira da estrutura com as lajes.

A altura entre as lajes é de 80cm, para que a sensação térmica na residência toda seja agradável, devido a circulação de ar.

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4.2 PAINÉ DE VEDAÇÃO PLACAS DE CONCRETO ALVEOLAR

Perspectiva dos painéis de vedação, interno e externo.

Tanto as paredes quanto as lajes serão de concreto alveolar, A diferença entre elas é que as placas da laje são armadas(possuem aço).

A construção civil, no país, utiliza o concreto armado como principal material para construção de edificações; material este que, aliado a alvenaria tradicional, é predominante no mercado nacional.

A abertura do mercado nacional permitiu a chegada de novos elementos de vedação utilizando diversos materiais adaptáveis à estrutura metálica, propiciando a substituição da alvenaria tradicional como principal elemento de vedação nas edificações.

Feitas com paredes de painel alveolar de concreto não armado, montadas em guias sobre lajes radier, o sistema de construção é simples. Isso deverá significar 40% a menos de material do que pediria uma casa convencional e 50% a menos de mão-de-obra (o sistema de montagem deverá ser executado inclusive por operárias mulheres). (casa.ABRIL)

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4.3 VIDROS

PERSPCTIVAS DE TODOS OS VIDROS DA RESIDENCIA

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Capítulo 5 – CAPTAÇÃO E REUSO DE ÁGUAS PLUVIAIS 5.1 Introdução O termo Sustentabilidade está em alta nos dias atuais. Da mesma maneira a palavra reduzir, principalmente a emissão de gases poluentes e o desperdício de bens naturais. Na construção civil, ainda no período da obra é politicamente correto consumir o mínimo possível de materiais, energia elétrica e principalmente água. Após o término da construção, a edificação, seja ela, residencial, comercial, industrial, deverá durante a sua utilização consumir o mínimo possível de materiais e mão de obra na sua manutenção, e principalmente, o mínimo necessário de energia elétrica e água.

De acordo com o SindusCon-SP, (2005), a conservação da água pode ser definida como qualquer ação que: • reduza a quantidade de água extraída em fontes de suprimento; • reduza o consumo de água; • reduza o desperdício de água; • aumente a eficiência do uso de água; ou, ainda, • aumente a reciclagem e o reúso de água.

“Ressalte-se ainda que, além de economizar água, um programa de conservação de água bem sucedido resulta em conservação de energia, menor produção de esgoto sanitário e na proteção dos mananciais de água” (GONÇALVES, 2006).

No caso de uma nova edificação, o projeto de sistemas prediais deve ser concebido considerando a otimização do consumo, a aplicação de fontes alternativas de água nos usos menos nobres, bem como facilidade de gestão do insumo por meio de projetos otimizados em traçados e ferramentas de monitoramento (SINDUSCON-SP, 2005).

Gonçalves, (2006), afirma que buscar fontes alternativas de água, tais como águas residuárias para reúso ou aproveitamento de águas pluviais é uma das formas de minimizar a utilização de recursos hídricos.

O SindusCon-SP, (2005), salienta que a análise das possibilidades de aplicação de fontes alternativas de água deverá considerar os níveis de qualidade da água necessários, as tecnologias existentes, cuidados e riscos associados à aplicação de água menos nobre para fins menos nobres e a gestão necessária durante a vida útil da edificação.

“Os componentes presentes na água variam de acordo com a fonte selecionada e, por isso, é possível segregar o efluente de um conjunto de aparelhos sanitários, definindo as características da água a ser reutilizada” (SINDUSCON-SP, 2005).

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Gonçalves, (2006), comenta que a água destinada ao consumo humano pode ter dois fins distintos: • Usos potáveis - higiene pessoal, para beber e na preparação de alimentos, que exigem água de acordo com os padrões de potabilidade estabelecidos pela legislação.

• Usos não potáveis - lavagem de roupas, carros, calçadas, irrigação de jardins, descarga de vasos sanitários, piscinas, etc.

Segundo o SindusCon-SP, (2005), água potável é a água que atende ao padrão de potabilidade determinado pela Portaria do Ministério da Saúde MS 518/04.

Figura 1. Gastos de água em locais de frequência conforme pesquisa USP. Fonte: (OKAMURA, 2006).

“Em média, 40% do total de água consumida em uma residência são destinados aos usos não potáveis. Desta forma, estabelecendo um modelo de abastecimento de rede dupla de água, sendo uma rede de água potável e outra de água de reúso, a conservação da água, através da redução do consumo de água potável, seria garantida” (GONÇALVES, 2009).

A figura 2 apresenta o resultado da pesquisa realizada a respeito da distribuição do consumo de água em unidade residencial unifamiliar.

Gonçalves, (2006) afirma que o uso de fontes alternativas de suprimento para o abastecimento dos pontos de consumo de água não potável é uma importante prática na busca da sustentabilidade hídrica. Dentre as fontes alternativas pode-se citar o aproveitamento da água da chuva, o reúso de águas servidas e a dessalinização da água do mar.

A evolução do conceito do uso racional para a conservação de água consiste na associação da gestão, não somente da demanda, mas também da oferta de água, de forma que usos menos nobres possam ser supridos, sempre que possível, por águas de qualidade inferior (SINDUSCON-SP, 2005).

Figura 2. Distribuição do consumo de água em unidade residencial unifamiliar.

26 Fonte: ROCHA ET al. 1999 apud SindusCon-SP, 2005.

Oliveira e Gonçalves (1999), apud Gonçalves (2006) também abordando a classificação das ações conservacionistas, apresentam a seguinte proposição:

• Econômicas – Consistem na aplicação de incentivos ou de desincentivos econômicos.

• Sociais – Têm como foco principal a conscientização dos usuários, através de campanhas educativas que buscam a adequação de procedimentos e modificações nos padrões de comportamento individual a cerca do uso da água.

• Tecnológicas – São ações que interferem na infraestrutura, como, por exemplo, a substituição de sistemas e dispositivos convencionais por outros economizadores de água.

Outros exemplos são a implantação de sistemas de medição setorizada do consumo de água, a detecção e a correção de vazamentos e o uso de fontes alternativas de água.

Segundo o SindusCon-SP, (2005), desperdício: utilização da água em quantidade superior à necessária para o desempenho adequado da atividade consumidora. “O desperdício é caracterizado pelo uso de quantidades de água além do requisito necessário para um determinado fim (exemplo: banhos prolongados) e pelas perdas (exemplo: vazamentos nas redes de distribuição)” (GONÇALVES, 2006).

O gráfico da figura 3 representa o resultado esperado da gestão da conservação da água após a adequação da instalação hidro-sanitária e instrução dos usuários quanto necessidade de reduzir desperdícios.

Figura 3. Resultado esperado da gestão da conservação da água. Fonte: SindusCon-SP, (2005)

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5.2 Captação e uso de água da chuva O uso de sistemas de coleta e aproveitamento de águas pluviais propicia, além de benefícios de conservação de água e de educação ambiental, a redução do escoamento superficial e a consequente redução da carga nos sistemas urbanos de coleta de águas pluviais e o amortecimento dos picos de enchentes, contribuindo para a redução de inundações (SINDUSCON-SP, 2005).

A utilização da água da chuva, por depender de condições locais e visando seu aproveitamento no próprio local de captação, se insere no conceito de sistemas de saneamento descentralizado, nos quais sua gestão é compartilhada com o usuário (GONÇALVES, 2006).

Coletar água de chuva, afirma Gonçalves (2006), não é apenas conservar a água, mas também a energia, considerando o consumo necessário para a operação de uma estação de tratamento de água, o bombeamento e as operações correlatas de distribuição entre reservatórios.

Em muitas cidades brasileiras a exemplo de São Paulo, Rio de Janeiro, Curitiba, Porto Alegre, tem sido adotadas legislações especificas sobre a coleta da água da chuva, visando à redução de enchentes. Nestas cidades, alguns novos empreendimentos passaram a ser obrigados a coletar a água da chuva, não apenas para reduzir o ‘pico de cheias’ como também visando sua utilização para fins não potáveis (GONÇALVES, 2006).

5.2.1 CHUVA Gonçalves, (2006), afirma que a qualidade da água da chuva deve ser considerada nos três momentos distintos de um sistema de aproveitamento de água da chuva, qual seja: a chuva atmosférica, a chuva após passagem pela área de captação e na cisterna ou reservatório de armazenamento.

A qualidade do ar interfere na qualidade da água da chuva, dependendo das atividades desenvolvidas na região de influencia do projeto, sejam elas industriais, agrícolas, de mineração, de construção civil, ou ainda por fontes móveis, como veículos (GONÇALVES, 2006).

Após os períodos de estiagem, afirma Gonçalves, (2006), a qualidade da água da chuva, na maioria das vezes, diminui ao passar pela superfície de captação, o que leva a recomendação de descartar a água da primeira chuva, algumas técnicas para a realização do descarte da água de limpeza do telhado poderão ser utilizadas, entre as quais, tonéis, reservatórios de autolimpeza com torneira boia, dispositivos automáticos etc.

(SINDUSCON-SP, 2005).

Sobre a qualidade da água a NBR 15527 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2007) no item 4.5.1 descreve que os padrões de qualidade podem ser definidos pelo projetista de acordo com a utilização prevista. De maneira geral, e principalmente nas áreas urbanas, devese direcionar o uso da água da chuva para fins não potáveis, como lavagem de roupas, descarga de sanitários, rega de jardins, lavagem de pisos e automóveis, podendo inclusive ser aproveitada pela indústria (GONÇALVES, 2006).

Os volumes são calculados em base anual, considerando-se o regime de precipitação local e as características de demanda específica de cada edificação (GONÇALVES, 2006).

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5.2.2 Captando e Armazenando a Água de Chuva: Segundo o SindusCon-SP, (2005), a metodologia básica para projeto de sistemas de coleta, tratamento e uso de água pluvial envolve as seguintes etapas (ver figura 4): • determinação da precipitação média local (mm/mês); • determinação da área de coleta; • determinação do coeficiente de escoamento superficial; • caracterização da qualidade da água pluvial, • projeto do equipamento de descarte; • projeto do reservatório de armazenamento; • identificação dos usos da água (demanda e qualidade); • estabelecimento do sistema de tratamento necessário; • projeto dos sistemas complementares (grades, filtros, tubulações etc.).

Figura 4. Sistema de aproveitamento de água pluvial. Fonte: SindusCon-SP, 2005.ve

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A figura 5 representa a configuração básica de um sistema de captação de chuva segundo Gonçalves.

Figura 5. Configuração básica de um sistema de captação de chuva. Fonte: May, 2004 apud Gonçalves, 2006.

A figura 6 apresenta a separação entre os circuitos de distribuição representados por cores distintas.

Figura 6. Sistema de uso de água de chuva no jardim e na lavanderia e vaso sanitário. Fonte: UOL Arquitetura, 2010.

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No exemplo da figura 7 é previsto o descarte da primeira chuva e a drenagem superficial do terreno.

Figura 7. Sistema de uso de água de chuva no jardim e na lavanderia e vaso sanitário.

Fonte: Collado, 2010

Cozza, (2012) não prevê a utilização de água de chuva na lavanderia como representado na figura 8.

Figura 8. Sistema de uso de água de chuva no jardim e vaso sanitário. Fonte: Cozza 2012.

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O esquema da figura 9 representa a ligação entre os circuitos hidráulicos sem nenhum detalhamento.

Figura 9. Sistema de uso de água de chuva no jardim e na lavanderia e vaso sanitário.

Fonte: Aragão, 2010.

Tabela 4.1. Tabela de manutenções recomendadas pela norma.

Fonte: (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2007).

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Na ilustração, temos um esquema de como fazer captação de água da chuva. A chuva cai nos telhados, é recolhida pelas calhas, passa por um filtro que retêm sujeiras como folhas e fica armazenada na cisterna enterrada. Uma bomba envia a água da cisterna para a caixa d’água elevada. A partir da caixa d’água, a água da chuva é distribuída para o vaso sanitário, a irrigação do jardim, o tanque de lavar roupa e a máquina de lavar.

Esse esquema ilustra o sistema instalado na residência.

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5.3 MATERIAL DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO E ARMAZENAMENTO Captação de Água de Chuva 1-FILTRO Tem a função de filtrar a água eliminando materiais sólidos. Coleta a entrada da água de chuva bruta e filtra diretamente para a cisterna, enquanto a sujeira (e um pouco de água) é despejada para a galeria pluvial. Este componente é apoiado sobre o suporte metálico ou enterrado (nesse caso, o filtro é colocado em uma caixa de alvenaria com tampa metálica ou de concreto). É constituído por várias conexões (luvas) de PVC, na dimensão de 100 mm e tem simples manutenção.

1

2

2- FLUTUANTE DE SUCÇÃO: Formado por boia-mangueira, este conjunto é instalado dentro da cisterna e tem a função de captar a água próxima à superfície para a bomba que, por sua vez, recalcará aos pontos de consumo ou então a um reservatório elevado exclusivo para água de chuva.

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3- FREIO D'ÁGUA: Freia a velocidade d'água evitando a movimentação do sedimento do fundo da cisterna. Freio d’água Reduz a velocidade de entrada da água filtrada e evita o revolvimento das partículas finas decantadas no reservatório. É instalado no fundo da cisterna e conectado ao filtro por meio de um tubo de PVC 100 mm.

4 -SIFÃO LADRÃO: Tem a função de esgotar o excesso d'água quando completado a capacidade da cisterna e arrasta impurezas, bloqueia cheiros da galeria pluvial e impede a entrada de animais na cisterna. (ECOCASA)

(ECOCASA) Imagens

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Sistema - Funcionamento Instalado

Funcionamento interno do filtro

5.4 RESULTADO Com uma capacidade pluviométrica em torno de 1500mm/anuais, obtém-se uma média de 21m³ de água captada/mês pra cada 200m² de telhado; A área de captação das lajes da residência é de 774m² com uma cisterna de 14000L, o reservatório é suficiente para abastecer nas épocas quando não à chuvas.

A redução pode chegar a ser de 50% na conta de água.

Fonte: CIIAGRO online

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Capítulo 6 – ENERGIA SOLAR TÉRMICA 6.1 – AQUECEDOR SOLAR A água no interior do coletor é aquecida pela radiação solar. Com o aumento da temperatura a água circula para o reservatório térmico ficando acumulada para o uso. No caso de dias nublados seguidos, ou consumo além do previsto, o equipamento possui um termostato que acionará automaticamente uma resistência elétrica que irá promover o aquecimento da água . (JMS AQUECIMENTO

6.2 Componentes 1- Coletor Solar 2- Reservatório Térmico 3- Caixa D’Água Fria 4- Resistência Elétrica 5- Termostato 6- Tubulação de Alimentação do Reservatório c/ sifão 7- Tubulação de Alimentação do Coletor 8- Tubulação de Retorno do Coletor 9- Suspiro (um metro acima da caixa d’água) 10- Tubulação de Consumo de Água Quente 11- Tubulação de Alimentação de Água Fria 12- Tubulação Específica de Alimentação da Descarga 13- Bomba de Circulação

FONTE :(JMS AQUECIMENTO)

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6.3 INSTALAÇÃO Orientação ideal dos coletores: Norte Geográfico ou Verdadeiro; Inclinação ideal dos coletores: Latitude local + 10º; As placas coletoras deverão ser instaladas em locais onde não ocorram sombreamento; A caixa de água fria deve ficar acima do reservatório térmico; O conjunto de coletores deve ser instalado com ligeira inclinação no sentido da saída de água quente; O reservatório deverá ficar o mais próximo possível dos coletores; O reservatório Térmico deverá ser instalado em locais que permitam a manutenção; O circuito hidráulico entre o reservatório térmico e os coletores, deve garantir que a vazão seja igual em todos os coletores.

Os chuveiros deverão ter vazão controlada para evitar desperdícios; Quando usada válvula de Descarga , sua alimentação deverá ser independente da alimentação de água fria .

Na distribuição de água quente: A tubulação não deve ter sifão; A tubulação deverá ser isolada termicamente; Onde houver pontos de união entre tubulação de água quente e de água fria (ex.: Misturador), a tubulação de água fria próxima a esta união deverá ter pelo menos 30cm de tubo de cobre;O projeto hidráulico de distribuição de água quente deve racionalizar as perdas térmicas e atender os pontos de consumo de água quente de forma rápida;.

FONTE :(SOLETROL)

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6.2 – MATERIAL PARA O SISTEMA COLETOR SOLAR Coletor solar de alta eficiência térmica. Acabamento em alumínio perfilado.

Possui espuma de retenção de calor interna. Serpentina em cobre, sendo o melhor condutor térmico. Aletas em alumínio com pintura super negra de absorção de calor. Possui vidro liso de 3mm para proporiconar mellhor aquecimento livrando o sistema de chuvas, sujeiras e menor perda de calor.

DIMENSIONAMENTO: Cada m² placa é capaz de aquecer 100 litros de água, que será armazenado no reservatório térmico.

O projeto contará com 5,40m² de placas, o suficiente para um boiler de 500L.

FONTE :(SOLETROL)

Especificação do Boiler Reservatórios térmicos com qualidade diferenciada Corpo interno em inox ou termoplástico.

Isolamento em poliuretano sem CFC. Entrada para sensor digital.

Capa externa em alumínio, inox ou termoplástico.

É valido lembrar que a especificação dos equipamentos pode variar de marca para marcar.

FONTE :(SOLETROL)

Especificação do painel Fundo estruturado em alumínio.

Isolamento térmico em poliuretano.

Vedação perfeita, pois possui cantos quadruplos-duplos, anel de vedação e montagem sem furos, rebites e parafusos.

Aletas (superfície coletora) em cobre, alumínio.

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7.1 – DEFINIÇÃO DE ENERGIA SOLAR Energia solar é a energia proveniente da luz e do calor do Sol que é aproveitada e utilizada por meio de diferentes tecnologias, principalmente como o aquecimento solar, energia solar fotovoltaica, energia heliotérmica e arquitetura solar. A energia solar é considerada uma fonte de energia renovável e sustentável.

Significado de Energia Solar no dicionário informal Energia Solar é a energia derivada do Sol na forma de radiação solar.

O Potencial da Energia Solar A energia solar é considerada como inesgotável do ponto de vista humano. O potencial de energia solar é excepcional em comparação com todas as outras fontes de energia. Veja abaixo o potencial da energia solar em comparação com as outras fontes de energia. Ao lado direito da figura observamos o potencial total das fontes de energia não renováveis, ou seja, que provavelmente irão se esgotar algum dia, ao lado esquerdo vemos o potencial anual das energias alternativas que consideramos renováveis, ou seja, que se renovam anualmente.(SOLAR)

FONTE :(SOLAR)

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7.2 – PRINCIPAIS TECNOLOGIAS DE ENERGIA SOLAR Existem as mais variadas formas de aproveitar a energia solar como uma fonte de energia renovável. As principais tecnologias utilizadas são as seguintes:

1 - Energia Solar Térmica É uma forma de energia alternativa e, uma tecnologia, para o aproveitamento da energia solar para gerar energia térmica ou energia elétrica para uso na indústria e ou residências. A primeira instalação de equipamentos de energia solar térmica ocorreu no deserto do Saara, aproximadamente em 1910, quando um motor foi alimentado pelo vapor produzido através do aquecimento d`água utilizando-se a luz solar.

2 - Coletor Solar - Aquecedor de Água Solar É a forma mais conhecida de aproveitamento da energia solar térmica e é utilizado para aquecer água para banho em residências (os famosos aquecedores solares) e também para gerar água quente para uso industrial.

3 - Energia Solar Heliotérmica Esta é uma outra forma de se utilizar o calor da energia solar para gerar energia elétrica. Na maioria das vezes utilizam-se concentradores, como espelhos, para focar a energia em um ponto específico, seja no topo de uma torre ou em um tubo a vácuo, para aquecer o líquido que há dentro e usar este líquido para gerar vapor e alimentar uma turbina elétrica a vapor. Nas fotos a baixo você consegue ver estes dois tipos de tecnologias de energia solar utilizadas para gerar energia limpa.

4 - Energia Solar Fotovoltaica - Conversão Direta da Radiação Solar em Energia Elétrica Além dos processos térmicos descritos acima,a energia solar pode ser diretamente convertida em energia elétrica. A energia fotovoltaica é hoje a fonte de energia limpa que mais cresce no mundo. Ela usa materiais semicondutores como o silício cristalino para converter a luz solar em energia fotovoltaica (Energia solar elétrica). A energia fotovoltaica existe a mais de 100 anos e hoje é utilizada para gerar energia elétrica para milhares de residências e indústrias no mundo todo. Para ela ser aproveitada para gerar energia elétrica para casas e empresas as células fotovoltaicas (foto à direita) precisam ser montadas dentro de um painel solar visando proteção e durabilidade e por sua vez, este painel solar, será conectado em outros painéis em um sistema solar fotovoltaico. O sistema solar fotovoltaico é composto por: Painéis solares, inversor solar, sistema de fixação das placas solares, cabeamentos, conectores e outros materiais elétricos padrões.(SOLAR)

FONTE :(SOLAR)

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Os top 10 países em energia solar fotovoltaica - 2014 Abaixo duas tabelas que mostram os 10 países com mais energia solar fotovoltaica instalada até o final de 2014 (tabela da esquerda), e os países que mais instalaram energia solar fotovoltaica em 2014 (tabela da direita). Apenas como comparação, a Alemanha tem praticamente 3 vezes a potência instalada de Itaipu em energia fotovoltaica. A China instalou sozinha em 2014 praticamente o equivalente a uma usina de Belo Monte em energia fotovoltaica!

Curiosidades sobre energia solar 1 - A cada mês, a 1kWp de energia solar fotovoltaica irá impedir que aproximadamente 77kg de carvão sejam queimados no mundo.

2 - A indústria de energia solar é uma das 5 que mais crescem no mundo.

3 - Aproximadamente 30% da energia elétrica utilizada em uma casa é consumida pelo chuveiro elétrico. Ou seja, é possível economizar tudo isso com um aquecedor solar.

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7.3 – METODOS DE CAPTURA DE ENERGIA SOLAR são classificados em diretos ou indiretos e podem ser classificados também como passivos ou ativos:

Direto

são os métodos que precisam de apenas uma etapa para capturar a energia do sol e transformá-la em energia que pode ser utilizada pelos homens. Exemplo: Energia Solar Fotovoltaica - a energia solar atinge uma célula fotovoltaica criando eletricidade.

Indireto

são os métodos que precisam de duas ou mais etapas para converter a energia solar em energia utilizável por nós. Um bom exemplo de um método indireto é a energia heliotérmica onde a energia solar atinge os espelhos refletores que por sua vez concentram o calor em um tubo a vácuo por onde passa água e, esta, quanto tiver sido transformada em vapor alimentará uma turbina para gerar energia elétrica.

Sistemas Passivos e Ativos de Energia Solar

Os sistemas passivos de energia solar são normalmente diretos (como uma estufa que transfere o calor do sol para o ar mantendo o ambiente quente), já os sistemas ativos de energia solar, funcionam com o auxílio de dispositivos mecânicos para melhorar o desempenho da coleta da energia solar (como um tipo de sistema de aquecimento solar que utiliza uma bomba para forçar a circulação de água dentro do sistema).

7.4 – PRINCIPAIS BENEFICIOS Benefícios da energia solar para o meio ambiente: Sistemas de energia solar utilizam energia limpa e pura do sol. A instalação de painéis solares em sua casa ou empresa ajuda a combater as emissões de gases do efeito estufa e reduz a nossa dependência dos combustíveis fósseis como o petróleo. Exemplos: Um sistema fotovoltaico padrão de 6kWp vai evitar a emissão de gases poluentes durante toda a sua vida útil de 30 anos, equivalente a plantar árvores em 10 campos de futebol inteiros!

Este mesmo sistema economizaria água de 6 piscinas olímpicas em comparação com uma hidrelétrica.

Economia de 79 toneladas de carvão queimado.

Economia de 500.000km rodados com gasolina. FONTE :(SOLETROL)

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7.4.1 – ENERGIA SOLAR NO BRASIL Benefícios Econômicos São vários os benefícios econômicos da energia solar no Brasil, abaixo listamos os mais importantes: Casas que possuem energia solar fotovoltaica instalada podem gerar a sua própria energia renovável e assim praticamente se livrar da sua conta de luz para sempre.

Sistemas fotovoltaicos valorizam a propriedade.

Quanto mais energia solar instalada no Brasil menor é a necessidade de utilizarmos as usinas termoelétricas que são caras e, menor a inflação na conta de luz.

A indústria de energia solar no Brasil gera milhares de empregos todos os anos.

Benefícios Ambientais A energia solar traz diversos benefícios ambientais para o Brasil. Se uma boa parte da população instalar energia solar nas casas e empresas, não seria mais necessário inundar áreas imensas da floresta amazônica para construir usinas hidrelétricas absurdas como a Belo Monte.Uma usina solar de 100MWp gera energia para 20.000 casas e evita a emissão de 175.000 toneladas de CO2 por ano.(SOLAR)

Vantagens da Energia Solar As vantagens de se utilizar a energia solar no Brasil são inumeras, abaixo as principais:A energia solar é totalmente renovável.

A energia solar é infinita.

Não faz barulho.

Não polui.

Manutenção mínima.

Baixo custo considerando a vida útil de um sistema fotovoltaico Fácil de instalar.

Pode ser usado em áreas remotas onde não existe energia.

Desvantagens da Energia Solar no Brasil Embora a energia solar seja uma das fontes de energia commais benefícios, ela apresenta algumas poucas desvantagens: Custo de aquisição é alto devido aos impostos.

Não pode ser usada durante a noite.

Para armazenar a energia solar é necessário o uso de baterias o que pode encarecer o custo do sistema fotovoltaico como um todo.

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7.5 – COMO FUNCIONA

1 - O Painel Solar gera a energia solar fotovoltaica O Painel Solar reage com a luz do sol e produz energia elétrica (energia fotovoltaica). Os painéis solares, instalados sobre o seu telhado, são conectados uns aos outros e então conectados no seu Inversor Solar:

2 - O Inversor Solar converte a energia solar para a sua casa ou empresa Um inversor solar converte a energia solar dos seus painéis fotovoltaicos (Corrente Continua - CC) em energia elétrica que pode ser usada em sua Casa ou Empresa para a TV, Computador, Máquinas, Equipamentos, e qualquer equipamento elétrico (Corrente Alternada - AC) que você precise usar :

3 - A Energia Solar é distribuida para sua casa ou empresa A energia que sai do inversor solar vai para o seu "quadro de luz" e é distribuída para sua casa ou empresa, e assim reduz a quantidade de energia que você compra da distribuidora.- Cada distribuidora de energia tem as suas regras e as exigências para conectar o seu sistema de energia solar fotovoltaica na rede elétrica e, variam bastante.

4 - A Energia Solar é usada por utensílios e equipamentos elétricos A energia solar pode ser usada para TVs, Aparelhos de Som, Computadores, Lampadas, Motores Elétricos, ou seja, tudo aquilo que usa energia elétrica e estiver conectado na tomada.(SOLAR)

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7.5.1 – EQUIPAMENTOS NECESSARIOS Equipamentos necessários para Instalar energia Solar.

O kit de energia solar é composto, principalmente, pelos seguintes equipamentos: Placa Solar, Inversor Solar, Estrutura de Fixação das placas solares, cabeamentos e conectores específicos, outros materiais elétricos como disjuntores etc:

FONTE :(SOLETROL)

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7.5.2 – INSTALAÇÃO

1: Preparando o local de instalação das placas solares . Com base no layout desenhado para o sistema, a equipe de instalação, sobe no telhado da sua casa ou empresa e desenha onde será alocado cada painel solar.

2: Instalando os “suportes” dos painéis solares – Em telhados de barro, as telhas são removidas nos lugares certos, de acordo com o layout, e os “suportes” são aparafusados nestes pontos provendo a base da fixação do sistema. Em telhados de metais, a instalação é mais simples e o suporte é aparafusado através da própria telha metálica provendo segurança e proteção contra infiltrações.

3: A instalação dos “trilhos” onde os painéis solares serão fixados – As estruturas de fixação são todas pré-fabricadas, normalmente em alumínio. Os trilhos são feitos para encaixar perfeitamente nos suportes e prover um local perfeito para prender os painéis solares.

4: Instalar as placas solares sobre os trilhos e conectar os cabos – Com os trilhos bem fixos é hora de instalar os painéis em seu devido lugar e conectar os cabos.

5: Conectar os painéis solares no inversor solar e instalar o inversor na rede elétrica de sua casa ou empresa – Esta é a parte final da instalação, onde quem trabalha é somente o eletricista. Após a instalação e a conexão à rede, o sistema de energia solar já está produzindo energia elétrica e você começa a economizar na conta de luz imediatamente.

FONTE :(SOLETROL)

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7.5.3 – MANUTENÇÃO A manutenção do sistema de energia solar é mínima e de baixo custo, porém deve ser feita. A manutenção consiste basicamente em limpar as placas solares a cada ano, ou quando o sistema apresentar uma queda na produção de energia. Esta limpeza é simples e feita da mesma forma que você limpa uma janela, ou seja, basta passar um pano ou esguichar um pouco de água que a placa estará limpa de qualquer sujeira.

A outra parte da manutenção é relacionada ao inversor solar. Dependendo do tipo de inversor que você usar será necessário substituir uma ou outra parte dele depois de 5-10 anos.

No geral, a manutenção de um sistema de energia solar é muito baixa e barata. Ou seja, o impacto da manutenção no custo da energia é mínimo e não representa mais do que 1% por ano do custo total do sistema.

Garantia do sistema de energia solar As garantias padrão de um sistema de energia solar são as seguintes:Garantia do Painel Solar = 25 anos Garantia do Inversor Solar = de 5 a 12 anos (depende do fabricante) Garantia dos Cabos e Conectores especiais = mínimo de 10 anos Garantia da estrutura de fixação dos painéis = de 10 a 15 anos Garantia da instalação do sistema de energia solar = de 1 a 5 anos Obs1: as garantias variam de acordo com o Fabricante e na nossa opinião, você não deveria aceitar nada menos que a garantia mínima mostrada acima.

Obs2: Embora as garantias de fábrica sejam as mencionadas acima, existem milhares de instalações de sistemas fotovoltaicos no mundo todo que duram muito mais que a sua garantia. Existem sistemas funcionando perfeitamente a mais de 35 anos. (SOLAR)

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7.6 – PREÇO DA ENERGIA FOTOVOLTAICA Casa pequena, até 2 pessoas = Sistema de 1.5Kwp custa de R$ 12.000 a R$ 18.000 Casa pequena, até 3 pessoas = Sistema de 2Kwp custa de R$ 16.000 a R$ 24.000 Casa média, até 4 pessoas = Sistema de 3Kwp custa R$ 25.000 a R$ 35.000 Casa grande, 4 a 5 pessoas = Sistema de 4Kwp custa de R$ 32.000 a R$ 45.000 Casa grande, 5 pessoas = Sistema de 5Kwp custa de R$ 47.000 a R$ 55.000 Mansões, mais de 5 pessoas = Sistemas de até 10Kwp custam de R$ 75.000 a R$ 100.000

Preço da Energia Solar Fotovoltaica para Comércios e Indústrias: 100Kw : R$ 650.000 – R$ 900.000 500Kw : R$ R$3Mi – R$3.5Mi 1MW : R$ 5mi – R$ 6Mi

Preço de Usinas de Energia Solar Fotovoltaica 5MW - R$20Mi 30MW - R$120Mi

Preço da Energia Solar Fotovoltaica Fato a energia solar esta cada vez mais barata. O gráfico ao lado, feito pelo Bloomberg mostra a queda de preço da energia solar:

DADOS (SOLAR )

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7.6 – RESULTADO

Baseado que a residência irá ter um gasto médio de 2000kw por mês.

Devido ao gasto de energia elétrica oriunda da automação residencial,luzes da casa, eletrodomésticos, luzes do jardim, elevador, plataforma elevatória, e todos os pontos de elétrica da residência.

Podemos ver pelo gráfico que a média será atingida, a residência terá 101m² de placas votovoltaicas, atingindo a Capacidade(Potencia instalada) 15,67KWp. Para um sistema desse porte, o orçamento ficará aproximadamente R$ 116.000,00.

Mesmo com um sistema que teoricamente conseguiria produzir 100% de sua energia. A conta não será R$ 0,00.

Infelizmente a maioria das Distribuidoras de energia irão lhe cobrar um mínimo para estar conectado na rede e além disso tem a taxa de iluminação pública que é cobrado na conta também. Mas você consegue reduzir em até 90% o que você paga na conta de luz com o seu Gerador de Energia Solar.

De acordo com a Resolução Normativa N°414, de 09 de Setembro de 2010, artigo 98 as distribuidoras podem lhe cobrar o custo de disponibilidade de acordo com o abaixo: I – 30KWh em R$ para quem tem conexão monofásica (2 Condutores) II – 50kWh em R$ para quem tem conexão bifásica (3 condutores) III – 100kWh em R$ para quem tem conexão trifásica

De acordo com a Resolução 482/12 da Aneel se você produzir mais energia do que consumiu esta energia excedente vai virar um crédito para você e esses créditos tem 36 meses de validade contando do mês que foi criado. Ou seja, o calculo foi feito pensando somente na energia que será utilizada na residência não tendo grande sobra pois, não vai ganhar 1 único Real(R$) da sua distribuidora por esta energia extra que você está fornecendo para ela.

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Capítulo 8 – DOMÓTICA 8.1 – INTRODUÇÃO Histórico e situação atual no Brasil e no mundo, com o mercado economicamente ativo, a automação residencial ainda é muito nova, traduzindo-se em um processo ainda em emergência. As primeiras incursões nestas tecnologias datam do final da década de 1970, quando surgiram nos Estados Unidos os primeiros módulos “inteligentes’’.

Tratava-se de soluções simples, praticamente não integradas e que resolviam situações pontuais, como ligar remotamente algum equipamento ou luzes. Com o advento dos computadores pessoais e da internet, a explosão da telefonia móvel e outras tecnologias que ingressaram no mundo pessoal dos consumidores, a aceitação das tecnologias residenciais passou a ter um forte apelo.

Soma-se a isso a oferta abundante e barata de serviços de comunicação, como acesso em banda larga, diversas modalidades de conteúdo digital, downloads de músicas e filmes, etc. Além disso, temos um ambiente muito propício para o desenvolvimento dos chamados “sistemas domóticos”.

8.1.1 – DA FICÇÃO PARA A REALIDADE Quando o assunto é tecnologia, realidade e ficção sempre foram duas esferas muito parecidas.

Enquanto escritores, diretores de cinema e outros artistas se esforçavam para pensar novos recursos tecnológicos para seus personagens, cientistas faziam o mesmo pelas pessoas em seus laboratórios.

Cada vez mais essa tecnologia está presente no nosso cotidiano e já está afetando nosso modo de morar.

O resultado inevitável é que muito do que era considerado mentira, hoje já é realidade.

Alguns casos desse tipo:

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Na época em que não se sabia muito sobre computadores, o filme Amores Eletrônicos (1984) falava sobre automação residencial. No filme, o PC é capaz de controlar as luzes, as trancas das portas e muito mais. O que naquela época era um motivo de espanto hoje é desejado por todos.

FILME: Amores Eletrônicos, 1984 TECNOLOGIA: Sistema de automação residencial

Antes de conhecermos os computadores como eles são hoje. muitos Umes já especulavam o quanto as máquinas seriam indispensáveis na nossa vida. Para termos uma ideia de corno eram os PCs antigamente, basta assistir ao filme Jogos de Guerra (1983). Mesmo não imaginando os computadores menores e portáteis como são hoje, o filme previu as ameaças de um mundo conectado. falando de hackers e guerra cibernética. Esse é também o primeiro filme a usar o termo "firewall'.

FILME: Jogos de Guerra, 1983 TECNOLOGIA: Computador

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As chamadas holográficas da trilogia de Guerra nas Estrelas já são realidade - mas sem a necessidade de ter um R2D2 para a projeção.

Atualmente, é possível gravar uma imagem 3D e transmiti-la em tempo real em outro lugar. Os hologramas. inclusive, já são atrações de entretenimento em shows musicais de artistas que já faleceram, como Cazuza e Freddie Mercury. Um prato cheio para os fás!

FILME: Guerra nas Estrelas, 1977 TECNOLOGIA: Holograma

Deslizar o dedo sob uma tela para facilitar a navegação já era realidade no filme Minority Report (2002), que mesmo não sendo tão antigo conseguiu imaginar urna tecnologia até então inexistente. Além dos gestos e do touchscreen, o filme também prevê a segmentação de anúncios, dentre tantas outras revoluções tecnológicas.

FILME: Minority Report, 2002 TECNOLOGIA: Touchscreen

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Muito antes de ser inventado, um dispositivo parecido com um tablet esteve presente em uma das cenas de 2001 - Uma Odisseia no Espaço (1968), clássico de Stanky Kubrick. No filme, dois astronautas, enquanto almoçam fazem uso do aparelho para ler as noticias do dia, tem hábito cada vez mais presente em nossas vidas.

FILME: 2001- Uma Odisséia no Espaço, 1968 TECNOLOGIA: Tablets

FILME: Tempos Modernos, 1928 TECNOLOGIA: Celular

Por incrivel que pareça, a primeira aparição do que poderia ser a previsão de um celular se deu em 1928 no filme Tempos Modernos, de Charles Chaplin. Em urna das cenas, um figurante caminha como se estivesse falando com outra pessoa numa espécie de telefone móvel. Mas somente 60 anos mais tarde o celular começaria a fazer parte do cotidiano das pessoas.

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Em 1953. Ray Bradbury escreveu Farenheit 451, que virou filme em 1966. Na trama, a sociedade é movida pela 1V utilizando pequenos fones de ouvido sem fio (chamados de seashell), muito semelhantes aos fones bluetooth de hoje.

FILME: Farenheit 451, 1966 TECNOLOGIA: Bluetooth

FILME: Os Jetsons, 1962 TECNOLOGIA: Robôs

Em 1962. quando Hannah Barbera criou o desenho Os Jetsons. sua intenção era imaginar como seria o mundo 100 anos depois. E muito do que foi imaginado já se tornou realidade corno o advento dos rotos domésticos, cada vez mais comuns em países como Japão e Estados Unidos. Eles não se comportam como a Rosie, do desenho, mas já conseguem lavar, passar e até esquentar comida no micro-ondas.

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FILME: Jornada nas Estrelas, TECNOLOGIA: impressora 3D

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A invenção que modificou a forma de imprimir as coisas já era amplamente utilizada há muitas décadas pelo Capitão 'Gd( e seu comandante, Spock. Em Jornada nas Estrelas. os tripulantes da nave Enterprise contavam com o replicador - um aparelho que tinha o poder de criar peças e objetos como as impressoras 3D fazem atualmente.

A santa ajuda para nos localizarmos pelas ruas da cidade, o GPS já tinha sido previsto em um clássico de James Bond, o agente 007 Em Goldfinger (1964).

Bond era guiado em seu Aston Martin por uma espécie de sistema de geoposicionamento, que só começaria a ser comercializado muitos anos depois.

FILME: 007 Contra Gotdfinger, 1964 TECNOLOGIA: GPS

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8.2 – AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL X DISPONIBILIDADE DE ENERGIA É fato que mesmo um projeto de automação residencial necessita de demandas energéticas para conseguirem desempenhar seu papel.

No caso de uma falha no fornecimento de energia, haverá, por consequência, a interrupção do funcionamento da automação. Por exemplo, imagine que você esqueceu a janela aberta e há previsão de chuva, ou a porta ficou destrancada por um descuido qualquer. Através da automação, o sistema se encarrega de fechar e trancar, evitando possíveis furtos e danos à moradia.

Em um momento de queda no fornecimento de energia, o sistema de automação não funcionará e com isto o dano pode ser ainda maior.

Por isso, para garantir uma continuidade no sistema de fornecimento de energia, o ideal é a instalação de no-breaks nos seus equipamentos, pois além de garantir que a eletricidade chegue aos equipamentos, ele também funciona como uma reserva de energia, evitando perda de dados e danos a qualquer equipamento ligado a ele.

8.3 - AUTOMAÇÃO RESDENCIAL – DOMÓTICA É o conjunto de serviços proporcionados por sistemas tecnológicos integrados onde podemos satisfazer as necessidades básicas de segurança, comunicação, gestão energética e conforto de uma habitação. O termo domótica é largamente empregado na Europa, pois é mais abrangente, resulta da junção da palavra “Domus” (casa) e “Telemática” (eletrônica + informática). São estes dois últimos elementos que quando utilizados em conjunto, rentabilizam o sistema, simplificando a vida diária das pessoas. No Brasil, optou-se pela tradução literal de home automation, denominação americana mais restrita, uma vez que o termo automação não engloba, por exemplo, sistemas de comunicação ou sonorização.

Domótica é a automatização e o controle aplicados à residência. Esta automatização e controle se realizam mediante o uso de equipamentos que dispõem de capacidade para se comunicar interativamente entre eles e com capacidade de seguir as instruções de um programa previamente estabelecido pelo usuário da residência e com possibilidades de alterações conforme seus interesses. Em consequência, a domótica permite maior qualidade de vida, reduz o trabalho doméstico, aumenta o bem-estar e a segurança, racionaliza o consumo de energia e, além disso, sua evolução permite oferecer continuamente novas aplicações.

(MURATORI e DAL BÓ, p. 70).

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8.4 -DIFERENÇAS IMPORTANTES ENTRE OS CONCEITOS Existem algumas diferenças importantes entre os conceitos: Na automação predial não nota-se o processo de automação por trás do funcionamento dos diversos sistemas automatizados por serem feitos para usuários “padrão”. Já na automação residencial é muito diferente, o usuário interfere no sistema todo o tempo, deste modo tudo deve ser orientado a ele, dando ênfase ao utilizador individual e no seu conforto. É conveniente recordar que na habitação o gestor do sistema é o próprio utilizador; Na automação residencial as funcionalidades são mais simples e com um âmbito mais restrito e especifico de acordo com as necessidades do morador, por exemplo, em termos de iluminação poderá fazer sentido prever cenários deutilização (combinação de luzes para uma situação) como para repouso, leitura e outros. Enquanto que na automação predial essas questões são generalizadas com intuito de atender a maioria dos usuários “padrão”; Na habitação existe a necessidade e conveniência de algumas funções que não fazem grande sentido num edifício do setor de serviços e vice-versa. De acordo com a AURESIDE (2011), verifica-se que existem características em comum a ambas as áreas de automação e que podem ser consideradas em qualquer avaliação como: Relação custo/beneficio; Confiabilidade; Interatividade; Atualização tecnológica Conforto e conveniência.

8.5 - CARACTERÍSTICAS DE UM SISTEMA DE DOMÓTICA 8.5.1. TRÊS CONCEITOS TÉCNICOS Tipo de arquitetura; Meios de transmissão; Protocolo de comunicação.

8.5.1.1. TIPO DE ARQUITETURA Especifica o modo como os diferentes elementos de controle do sistema se interligam.

8.5.1.1.1. ARQUITETURA CENTRALIZADA É caracterizada por possuir um elemento central, pelo qual passa toda a informação. Este tipo de arquitetura é normalmente mais económico, pois retira a capacidade de processamento dos diversos dispositivos e centraliza tudo num único dispositivo.

8.5.1.1.2. ARQUITETURA DESCENTRALIZADA Não necessita de nenhum elemento central, sendo desta forma muito mais flexível e imune a falhas, já que a falha de um dos elementos apenas compromete o funcionamento desse mesmo elemento. É esta arquitetura adoptada pelos principais protocolos de domótica disponíveis, nomeadamente o X10 e KNX. 8.5.1.1.3. ARQUITETURA HÍBRIDA A arquitetura híbrida combina as topologias centralizada e descentralizada. A inteligência do sistema está localizada em cada um dos nós da rede de controle e cada um dos nós tem acesso fisico direto a uma série limitada de elementos da rede.

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8.6 - MEIOS DE TRANSMISSÃO 8.6.1 TRANSMISSÃO POR CABLAGEM É o clássico cabeamento com cabo telefônico, chamado geralmente de par trançado; (mais flexível e mais utilizado).

Desvantagens: requer um eletroduto especial somente para a linha de sinal.

8.6.2 TRANSMISSÃO POR REDE ELÉTRICA Consiste na sobreposição da tensão elétrica de alimentação e frequência com um sinal de alta frequência.

Desvantagens: baixa velocidade detransmissão, alta interferência eletromagnética.

8.6.3 TRANSMISSÃO POR FIBRA ÓPTICA É o meio de transmissão mais recente e permite a comunicação por meio de sinais luminosos. Propicia elevadas velocidades dos dados e elevada imunidade a distúrbios eletromagnéticos. Desvantagens: elevado custo da instalação.

8.6.4 TRANSMISSÃO POR INFRA-VERMELHO É efetuada sem fio, é o clássico controle remoto. Desvantagens: vínculos de direcionalidade do sinal e forte queda do sinal em presença de obstáculos.

8.6.5 TRANSMISSÃO POR RADIOFREQUÊNCIA É efetuada sem fio. A comunicação é efetuada em modulação de frequência ou de amplitude, e a frequência é determinada pelo protocolo utilizado. Desvantagens: possíveis interferências eletromagnéticas de outras fontes de sinais próximas.

8.6.6 PROTOCOLO DE COMUNICAÇÃO Protocolo de comunicação é o conjunto de regras sobre o modo como se dará a comunicação entre as partes envolvidas, é a linguagem que permite que os diversos elementos de um sistema domótico (sensores e atuadores) comuniquem entre si e que se entendam. Conjunto de regras de codificação digital e vínculos de software para a comunicação e transmissão de dados entre o comando e um atuador.

8.7 - APLICAÇÃO DA DOMÓTICA Considerando os recursos tecnológicos disponíveis atualmente, é possível afirmar que praticamente qualquer tarefa pode ser automatizada pela domótica. Os diversos sistemas apresentados podem ser integrados e possuir um controle único, proporcionado devido à rápida evolução de produtos e equipamentos e da informática, concretizada no desenvolvimento de sistemas residenciais integrados, que podem controlar cortinas e persianas, áudio, vídeo, som ambiente, TV por assinatura, segurança (alarmes, monitoramento, CFTV), iluminação, climatização e telefonia, dentre outras utilizadas.

Nas sessões a seguir, são descritos alguns dos principais sistemas que estão dentre os mais empregados atualmente no âmbito da automação predial e residencial.

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8.7.1. SISTEMAS DE SEGURANÇA

A concepção dos sistemas de segurança no âmbito da automação predial e residencial se configura na implementação de um monitoramento e vigilância eletrônica. Com isso, objetiva-se proporcionar segurança e conveniência aos edifícios, residências e a seus usuários e moradores. Os sistemas de segurança e alarme também integram-se ao sistema de controle, incluindo o CFTV (circuito fechado de TV) com câmeras monitoradas remotamente, sensores de presença, alarmes, controle de acesso, acionamento de portas e portões e a ativação de funções da casa por meio da internet ou do celular. Além disso, o sistema de segurança pode estar integrado com um sistema de detecção de incêndio ou de vazamentos de gás, por

8.7.2. ENTRETENIMENTO

O sistema de entretenimento engloba o controle das funções e equipamentos de áudio e vídeo distribuídos. Assim, existem aplicações voltadas ao controle de home-theater, integrando todos os comandos de áudio e vídeo (DVD, TV, CD player, videokê, iPOD, dentre outros), permitindo que tais equipamentos sejam controlados através de interfaces integradas com apenas um único toque na tela de um iPAD que funciona como controle universal da casa, por exemplo. Além disso, é possível também a automatização de zonas de som ambiente em diferentes regiões da casa, reproduzindo fontes de áudio a partir de servidores de música ou aparelhos de som.

8.7.3. ILUMINAÇÃO

São sistemas que podem prover diversas funções e controles para a iluminação da residência, podendo acentuar os detalhes arquitetônicos de uma sala ou criar um cenário específico (jantar, filme, leitura, festas e outros). Além disso, a iluminação da casa pode ser programada para ligar e desligar automaticamente, fazendo com que a casa parece ocupada mesmo na ausência de seus proprietários, protegendo assim contra a invasão de intrusos. Outro fator relevante no controle de iluminação é a possibilidade de economia de energia proporcionada pela regulação da intensidade da luz conforme a necessidade (dimerização). Esses sistemas podem ainda estar integrados ao sistema de entretenimento, proporcionando a iluminação correta para cada caso, como: assistir a um filme no telão, ouvir música, dentre outros.

Para tanto, utiliza uma tomada especial, que substitui as tomadas convencionais, ou um módulo externo que é plugado às tomadas.

Nesse sistema, cada módulo recebe um endereço digital que será utilizado pelos controladores para identificar e emitir para eles os sinais de controle necessários. Sistemas de iluminação mais sofisticados podem incluir ainda timers ou sensores de luz solar, permitindo que as lâmpadas sejam acesas conforme um horário programado ou quando a luz solar for insuficiente.

8.7.4. HOME-OFFICE

O home-office se configura na prática de trabalhar em casa, tendo como suporte um potencial escritório na residência a fim de realizar, no todo ou em parte, as tarefas do trabalho sem a necessidade de deslocar-se até o escritório da empresa. Atualmente, utiliza-se o termo “teletrabalho” (teleworking) para denominar esse tipo de atividade. Nesse sentido, se insere a criação de uma rede doméstica, integrando serviços de telefonia e redes, interconectadas com redes externas para o recebimento de serviços como Internet, TV a cabo e telefone, bem como proporcionando uma infraestrutura adequada, interligando computadores, impressoras, telefone, dentre outros. Para isso, existem novas tecnologias em desenvolvimento e sendo aperfeiçoadas, como a PLC (Power Line Communication), VoIP(Voz sobre IP), dentre outras.

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8.7.5. CLIMATIZAÇÃO

Esse sistema deve proporcionar o controle da climatização do ambiente (aquecedores e condicionadores de ar) através de comandos integrados aos sistemas de controle, especificados de acordo com o tamanho do ambiente. Dessa forma, deve possibilitar o acionamento ou desligamento automático desses equipamentos também de maneira programada em horários definidos, ou depois que o ambiente atingir certa temperatura, e até mesmo, permitir seu controle remotamente através da própria Internet ou do celular.

8.7.6. PORTAS E CORTINAS

O objetivo desse sistema é proporcionar conforto e comodidade ao usuário, permitindo a utilização de funções como o acionamento remoto para abertura e fechamento de cortinas, persianas e portas. Além disso, a integração desse sistema ao controle central pode ainda possibilitar a detecção de janelas ou portas abertas durante a ausência do proprietário na residência, informando-o o acontecido por meio do celular com o envio de imagens do local garantindo também questões de segurança.

8.7.7. UTILIDADES

Aqui podemos citar a automatização de diversas atividades rotineiras de uma residência, como: acionamento de bombas e limpeza da piscina e caixa d'água, controle de sauna, irrigação automática do jardim, sistemas de aspiração central à vácuo, monitoramento de medições (água e gás), dentre outras aplicações.

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8.8 - BENEFÍCIOS DA DOMÓTICA

A domótica apresenta uma série de soluções para criar ambientes mais confortáveis, seguros e que colaborem com a qualidade de vida dos usuários. Ainda deixam as residênciasmais eficientes, tornando automáticas algumas tarefas básicas e evitando desperdícios de recursos e de energia. Estes benefícios geram demanda enquanto suprem razões para que os arquitetos e construtores incluam a automação residencial em seus novos projetos e construções respectivamente, ao mesmo tempo ofereçam serviços da readequação (retrofitting) para residências já existentes. O ideal é que o sistema de automação seja planejado junto com o projeto arquitetônico e elétrico (AURESIDE, 2011).

Aspectos como conforto, segurança e entretenimento sempre foram destacados na automação residencial. As questões ligadas à sustentabilidade e à eficiência energética também estão sendo fortemente consideradas. Além dos benefícios funcionais, tudo se traduz em economia para o consumidor e melhor aproveitamento dos recursos naturais pelas edificações de forma geral. A seguir alguns dos benefícios que são gerados com a implementação do sistema de automação residencial:

8.8.1 ECONOMIA DE ENERGIA

O setor de construção civil é o terceiro maior consumidor de energia nos países integrantes do chamado primeiro mundo. No Brasil,tem sido enorme o desperdício de energia nas edificações tradicionais principalmente no que se refere à questão de climatização (MONTEIRO, 2002).

Sistemas divididos por zonas e controles para ar condicionado e aquecimento central permitem aos usuários sentirem-se confortáveis dentro das zonas onde estão naquele momento e ao mesmo tempo evitar desperdício de dinheiro para aquecer ou esfriar espaços que não estejam emuso. Ajustar o aquecedor central de água para desligar durante horas quando não há ninguém em casa ou enquanto as pessoas dormem reduzirá custos consideravelmente, por exemplo. De acordo com Bolzani (2004, p.306), “Durante as últimas, décadas, os custos com energia cresceram mais do que os com pessoal. Este fato levou os construtores, usuários e técnicos a serem mais sensíveis às vantagens que proporcionam a organização inteligente das edificações.” A automação pode ser uma ferramenta poderosa para deixar as residências eficientes do ponto de vista energético. Medidores de consumo em tempo real podem ser adotados, informando desvios e consumos fora do padrão. Consegue-se também estabelecer programações que impeçam o acionamento da iluminação artificial enquanto a luz natural for suficiente ou interrompam o uso da climatização quando portas ou janelas estiverem abertas.

Segundo Almeida e Alves (1998), “A iluminação é responsável, normalmente, por 30 a 50% da carga elétrica total da edificação.” Com controle de intensidade da iluminação de lâmpadas incandescentes e dicroicas (dimerização), bem como a utilização de sensores de presença, permitem economia considerável de energia em até 40%, sem deixar de produzir ambientes aconchegantes aos usuários. Com o uso de uma menor intensidade de luz, o desgaste das lâmpadas é menor, elevando a sua vida útil.

Reduzindo em 25% o nível das luzes, podemos esperar uma economia de até 20%. Dimerizando pela metade, a economia cresce para 40%.

Dimerizar não apenas reduz o consumo de energia, mas aumenta significativamente avida útil das lâmpadas. Abaixando a intensidade da luz em 50%economiza-se tanto energia como as lâmpadas têm menos desgaste, aumentando sua vida útil em 20 vezes (AURESIDE, 2011).

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8.8.2. CONVENIÊNCIA

O áudio e vídeo podem ser controlados de qualquer área da residência ou escritório a partir de um único local remoto. As luzes podem ser ligadas ou apagadas por toda a residência a partir de um único local. As temperaturas dentro de um imóvel podem ser ajustadas antes das pessoas chegarem a partir de um controle remoto no veículo. Podem-se controlar todas as portas de garagem e portões da propriedade bem como as luzes interiores e exteriores sem se deslocar de um determinado ambiente.

8.8.3. SEGURANÇA

Uma câmera pequena discretamente colocada e apontada para a porta pode ser conectada ao sistema de automação residencial. Este arranjo permite que visitantes sejam vistos em qualquer aparelho televisor dentro da residência. Utilizando a mesma ideia, câmeras podem ser dispostas para monitorar aposentos específicos na residência, tais como o quarto das crianças. O modo de segurança pode ser usado para manipular as luzes, o aquecimento, a ventilação e ar condicionado (HVAC), televisores e rádios para fazer com que a residência pareça e soe estar ocupada enquanto o usuário estiver ausente. A porta da garagem e as portas de entrada principal podem ser automaticamente verificadas a fim de certificar que estejam fechadas e trancadas. O sistema inteiro de alarme ou apenas zonas selecionadas dentro ou ao redor da residência, podem ser armadas e desarmadas

8.8.4. ECONOMIA DE TEMPOE ESFORÇO Controle de toda iluminação (interna e externa) a partir de qualquer local e horário. Programação do sistema de áudio e vídeo para automaticamente baixarem o volume quando o telefone ou a campainha tocarem. Programação das luzes para várias funções, tais como festas, horário diurno, trabalho da casa, horário de dormir, horário noturno, ou exibição de home-theater. Sistemas de irrigação podem funcionar apenas em horários determinados ou na falta prolongada de chuvas.

8.8.5. CONFORTO

O conforto é um conceito amplo e ainda muito passível de discussões, pois depende de pessoa para pessoa e seu alcance pode ser notado quando analisarmos a diversas necessidades dos usuários. Num conceito amplo, o conforto pode-se resumir nas funções que proporcionam melhores condições de integração do morador com a moradia (ALMEIDA e ALVES, 1998). Ajuste das piscinas, banheiras, aquecedores de água centrais e de banheiro, filtros de ar, umidificadores, aquecedores e condicionadores de ar com uma interface única e inteligente.

8.8.6. ACESSIBILIDADE

Computadores multimídia ativados por chaveamento ou por voz estão sendo projetados especificamente para assistir pessoas com necessidades especiais. “Para este segmento da população, estes sistemas não são apenas uma questão de conveniência, são ferramentas necessárias às quais devolvem ao indivíduo sua independência” (AURESIDE, 2011). Conforme Bolzani (2004, p. 303), a moderna tecnologia veio melhorar a qualidade de vida daqueles que têm problemas de mobilidade ou deficiências físicas. Para um portador dedeficiência, faz muita diferença ser capaz de ligar ou desligar luzes e equipamentos a partir de uma cadeira de rodas ou da cama. Estes sistemas são muito bem-vindos na vida das pessoas que estejam largamente dependentes de outras para realizar até as mais simples das atividades. Sistemas personalizáveis efetuam o controle ambiental. De comando de voz simples ou chaves de toque (touchpad), estes sistemas controlam dispositivos elétricos, tais como luminárias, televisores e portas internas e externas adaptadas. Dispositivos hidráulicos como válvulas de descarga e de banheiras podem ser operadas com ajustes de água. Estes sistemas podem ser usados para operar funções normais de computador tais como o processador de palavras, passar fax, e navegar na Internet, podem até mesmo atender ou discar telefones, o que permite ao usuário comunicar-se de casa ao seu trabalho, o que de outra maneira seria inviável.

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8.8.7. FACILIDADE DE COMUNICAÇÃO

Integrar redes de voz e dados não é mais algo limitado às soluções inovadoras. As companhias de networking juntamente com fabricantes de equipamentos de telefonia estão desenvolvendo muitas soluções para facilitar as comunicações e adaptar-se à convergência de mídias.

Telefonia e acesso simultâneo à Internet já são realidade. As consequências são comunicações mais velozes, tanto para voz, dados e imagens.

8.8.8. MONITORAMENTO DE VAZAMENTOS

A automação pode estar atrelada a sensores de detecção de vazamentos de gás e de água, que são simples de instalar e conectamse a válvulas que fecham o fluxo de entrada. Se forem ligados a um sistema de automação,este poderá, entre outras ações, comunicar-se com equipes de manutenção ou monitoramento, desligar equipamentos e desencadear ações que contribuam para a segurança geral.

8.8.9. FACILIDADES E COMPENSAÇÕES DE USO

Os controles e monitoramentos demandam certo consumo de energia para funcionarem, porém a economia que geram é consideravelmente maior que esse gasto. Já a personalização é feita de acordo com as necessidades de cada usuário e os comandos costumam ser bastante amigáveis, podem ser controlados por meio de um tablet ou smartphone, tornando seu uso bastante intuitivo. Parece contraditório reduzir o consumo instalando novos dispositivos eletrônicos e softwares, mas não é. Um programa gerenciador aliado a sensores e atuadores pode otimizar a utilização de todos os equipamentos, inclusive os de alta potência, permitindo um uso mais racional e inteligente de energia (BOLZANI, 2004, p.76).

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8.9. INFRAESTRUTURA

As tecnologias que permitem ver de qualquer ponto da casa, por televisores, quem está diante da porta, ou ligar via Internet o micro-ondas para esquentar o jantar, são geralmente baseadas em conexões de alta confiabilidade, que interligam computadores pessoais, sistemas de segurança, telefones, iluminação, aparelhos elétricos em conjunto e outras aplicações. O ideal é que a infraestrutura necessária para a automação seja criada desde o projeto, prevista nos orçamentos iniciais das obras e incorporada durante a construção. É necessária a implantação dos meios físicos como cabeamento estruturado, disponibilizar uma central dedistribuição e os pontos de acesso multimídia, assim como sensores, unidades de controle, câmeras de vídeo para CFTV (Circuito Fechado de TV), dispositivos de comunicação via Internet e de gerenciamento do sistema propriamente dito, além de softwares de controle. Há também a possibilidade de aplicação de tecnologia wireless (sistema de comunicação sem fios), que elimina a necessidade do cabeamento. A questão do método wireless é um tanto complexa, entretanto algumas das principais causas da opção pelo não uso dessa tecnologia são o alto custo e a vulnerabilidade dos dados, já que as informações são passadas por frequência de rádio, ou seja, ainda podem facilmente sofrer interferências. Caso o construtor não forneça em seu projeto um sistema de automação residencial, ainda assim existe a possibilidade de preparação da obra para receber um projeto posterior de automação. Para isso, é necessária a realização do cabeamento da casa para telefones, televisão, PC (Personal Computer) e intercomunicadores, o que reduzirá a necessidade de obras posteriores, além de tornar a casa apta a receber em qualquer momento os diversos tipos de equipamentos. Os fabricantes disponibilizam sistemas que atendem a estas demandas. Fornecem, inclusive, quadros de comando para a interconexão dos cabos e para conexões externas, como cabos de TV e telefones, utilizando uma pequena variedade de cabos diferentes. Este tipo de produto é conhecido como quadro de cabeamento estruturado (patch panel). Quando o cabeamento não é previsto no projeto da casa, temos a improvisação e o desperdício, que sempre resultam emprejuízo financeiro e dificuldades operacionais.

A infraestrutura é um ponto necessário em qualquer projeto de automação, pois é ela que permitirá a expansão, a atualização e garantirá que as metas previstas sejam alcançadas. Desse modo, de nada adianta termos na interface com o usuário equipamentos de última geração, se a infraestrutura é antiquada. Os equipamentos não funcionarão a contento e as metas não serão atingidas (AURESIDE, 2011; BOLZANI, 2004).

8.10. RELAÇÃO CUSTO X BENEFÍCIO

Conforme AURESIDE (2011): “A esperada “casa do futuro” já é algo próximo da realidade. E principalmente, acessível a brasileiros de diferentes faixas de renda. Isso porque um sistema de automação custa, em média, entre 1% e 10% do valor da obra e traz muitos benefícios aos usuários”. A integração de sistemas e a redução de custos dos equipamentos tornam a automação residencial um bom negócio. O que poderia parecer um mercado voltado apenas para o conforto do usuário torna-se mais sério em relação à economia de recursos naturais e redução de custos de operação e manutenção residenciais. A automação residencial começa a disseminar-se no mercado imobiliário do Brasil e isso por várias razões. A principal delas é a redução de custos dos equipamentos que nos últimos cinco anos caíram cerca de 50%, devido ao desenvolvimento de tecnologias nacionais. O acionamento eletrônico de luzes, de áudio e vídeo e arcondicionado, entre outros, estão até 60% mais baratos no país. Algumas construtoras já oferecem sistemas pré-instalados aos consumidores. O mercado de automação residencial vem registrando crescimentocom a maior divulgação do tema. Além disso, produtos e equipamentos são lançados com grande velocidade. Entre os fatores que impulsionam a automação residencial estão a maior oferta de infraestrutura nos empreendimentos recentes, a descoberta de seus benefícios pelo consumidor e a redução constante do custo de novas tecnologias, cujos preços tendem a baixar com o aumento da concorrência. A automação gera uma série de economias ao logo do tempo, o que compensa o investimento inicial do projeto, tanto que os prédios e residências que são preparados para receber novas tecnologias terão uma vida útil maior (AURESIDE, 2011).

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CAPITULO 9 - FOTOS DO PROJETO

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Capítulo 10 – BIBLIOGRAFIA

ALMEIDA, P. L. C.; ALVES, C. J. P. Edifícios inteligentes e aeroportos inteligentes. Revista ITA Engenharia, São José dos Campos, n. 5, p.12-16, set.

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