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Como fazer uma previsão de cargas usando a norma brasileira para engenharia civil

Postado em: 13/08/2013 Comentários (14)

Fazer uma Previsão de Cargas é importante para que se saiba a quantidade necessária de potência (em Watts e chamada de Potência Ativa Total ) de uma residência qualquer. Esse valor é comparado com uma tabela da concessionária de energia de sua cidade que irá fornecer tensões monofásicas (1 fase + 1 neutro + 1 proteção), bifásicas (2 fases + 1 neutro + 1 proteção) e trifásicas (3 fases + 1 neutro + 1 proteção). Dentro de curso para Engenharia Civil existe uma matéria específica que ensina ao cálculo de Previsão de Cargas, mas nem sempre é bem explicada ou fundamentada e pela Norma Brasileira NBR 5410 ser bem completa e ao mesmo tempo complexa, existem termos que podem fazer o leitor se atrapalhar ou não entender do assunto. Parte dessa norma brasileira para Engenharia Civil fala sobre o assunto desse artigo que é a Previsão de Cargas. Podemos dizer que é uma norma de Previsão de Cargas no Brasil, pois as explicações estão totalmente fundamentadas dentro dessa norma NBR 5410.

  • Capa da norma brasileira NBR 5410:

 

CAPA DA NBR 5410

Capa da Norma Brasileira NBR 5410

Devemos portanto, seguir alguns passos bem simples para elaboração do cálculo da Potência Ativa Total de uma residência. Devem ser quantificados os elementos que serão usados dentro da residência como: tomadas e pontos de iluminação. Devemos montar uma tabela para melhor separação da parte da potência da ILUMINAÇÃO, das TUG´s (Tomadas de Uso Geral) e das TUE´s (Tomadas de Uso Específico). Caso o projeto seja de Escritórios e Lojas existe também o cálculo de potências de tomadas para esse tipo de local. Esses passos serão bem definidos nos tópicos a seguir:

Conhecendo o Projeto Arquitetônico

É importante que se tenha em mãos a Planta Baixa do Projeto Arquitetônico para que se possa estudar e determinar as áreas e perímetro de cada cômodo. Esse processo muita das vezes já vem preenchido no projeto, mas caso não tem esses dados em planta baixa, devemos sim calcular com calculadora, com  AutoCAD (fazendo Polyline de contorno do cômodo) que já mostra de maneira rápida esses valores, ou qualquer outro tipo de software tipo Revit 3ds Max que deseja usar para isso.

  • Segue então uma planta baixa de uma residência comum, onde deveremos estudar as áreas e perímetros dos cômodos:
PLANTA DE ARQUITETURA

Planta Baixa do Projeto Arquitetônico para Consultas

 

Montando uma Tabela Segundo as Normas de Previsão de Cargas no Brasil

Esta tabela nos auxiliará no preenchimento de dados relacionados com o Projeto Arquitetônico e também com a  NBR 5410. Pode-se criar a mão mesmo utilizando régua e papel ou utilizar o Excel da Microsoft Office que aqui vai uma dica importante que é bem melhor para trabalhar e documentar tudo para o cliente.

  • Crie então uma tabela que contenha esses dados no cabeçalho:
CABECALHO DA TABELA DE PREVISÃO DE CARGAS

Modelo de cabeçalho para Calcular Previsão de Cargas

 

  • Para cada Recinto (cômodo) é importante que tenha o espaço de 2 linhas para melhor preencher a quantidade de elementos (segundo a NBR 5410) e também um espaço no final da tabela para somar o Total de Iluminação, o Total das TUG´s e das TUE´s:
TABELA DE PREVISÃO DE CARGAS

Modelo Sugerido para se Calcular as Potências Ativas Totais

 

Preenchendo a Coluna do RECINTO (cor cinza)

Esse processo é bem simples, basta você olhar na Planta Baixa e organizar na tabela seguindo os nomes do Projeto Arquitetônico.

  • Preencha de acordo com a Planta Baixa a coluna:
Recinto

Preenchimento da Coluna Recinto da Tabela de Previsão de Cargas

Completando toda a Coluna da DIMENSÃO (cor verde)

Podemos calcular toda área de cada cômodo e todos os perímetros utilizando calculadora ou algum software de seu gosto.

  • Preencha os espaços da Área e do Perímetro de acordo com o cálculo feito pelos dados obtidos dos cômodos na Planta Baixa:
Preenchimento das Colunas da Dimensão da Tabela de Previsão de Cargas

Preenchimento das Colunas da Dimensão da Tabela de Previsão de Cargas

Cargas de Potências Referentes a ILUMINAÇÃO (cor vermelha)

Dentro da norma brasileira NBR 5410 ela aconselha que devemos seguir uma tabela específica para quantificar a potência em VA para cada cômodo. Sendo os valores o mínimo admissível em um projeto de Instalação Elétrica. Então, dependendo do cliente ele pode requisitar para que tenha mais do que o mínimo, assim é só você preencher com o valor e a quantidade de potência em VA dessa nova lâmpada ou lâmpadas. Se não, é claro que você vai querer que o projeto fique dentro da Norma Brasileira.

  • Deve-se seguir a tabela seguinte comparando apenas com Área do recinto (já preenchida):
NBR 5410 - ILUMINAÇÃO

Tabela da NBR 5410 para Consulta de Potência de Iluminação

 

  • Preencher o que foi aconselhado pela  NBR 5410 nas colunas da Iluminação com a quantidade, potência unitária e potência total unitária. E por fim obtendo até o valor TOTAL DE ILUMINAÇÃO na parte de baixo da coluna de Iluminação:
Cálculo da iluminação da tabela de previsão de cargas

Preenchimento das Colunas da Iluminação da Tabela de Previsão de Cargas

Como 1º exemplo, na COZINHA se tivermos uma Área de 12,51 m² a DICA é:

  1. SUBTRAIR 6 unidades (pois deve haver 1 ponto de luz de 100 VA nos primeiros 6 m²);
  2. Resultou em 6,51 m² e desse valor dividi por 4 (pois temos 1 ponto de luz de 60 VA a cada 4 m² inteiros desprezando valor inferior);
  3. O valor ficou em 1,627 m² correspondendo que deve haver apenas 1 ponto de luz de  60 VA para o valor de 1,00 m², pois deve desprezar o valor inferior 0,6275 m²;
  4. Então, conclui-se que a COZINHA terá em Iluminação 2 pontos de luz sendo 1 de 100 VA + 1 ponto de 60 VA.

E como 2º exemplo, na SALA que a Área é de 16,72 m² a DICA é:

  1. SUBTRAIR 6 unidades (pois deve haver 1 ponto de luz de 100 VA nos primeiros 6 m²);
  2. Resultou em 10,72 m² e desse valor dividi por 4 (pois temos 1 ponto de luz de 60 VA a cada 4 m² inteiros desprezando valor inferior);
  3. O valor ficou em 2,68 m² correspondendo que deve haver apenas pontos de luz de  60 VA para o valor de 2,00 m², pois deve desprezar o valor inferior 0,68 m²
  4. Então, conclui-se que a SALA terá em Iluminação 2 pontos de luz sendo 1 de 100 VA + 2 ponto de 60 VA.

 

Potência em VA das TUG´s – Tomadas de Uso Geral (cor azul)

Seguindo os conselhos que a NBR 5410 nos proporciona, devemos preencher as colunas da parte de Tomadas de Uso Geral. Esses pontos de Tomadas de Uso Geral são apenas para quantificar o mínimo por segurança que deve ter em um cômodo. Não são tomadas que devem ser calculadas para aparelhos ou equipamentos de Uso Específico como chuveiros, ar-condicionado, geladeira e outros (veremos isso no próximo passo). Importante lembrar também que o cliente pode requisitar mais tomadas do que o mínimo da  NBR 5410 e você deverá preencher a quantidade a mais que o cliente requer. E no final dessa parte de TUG´s mostraremos o cálculo caso o projeto seja de Escritórios ou Lojas.

  • Esta tabela é um pouco diferente, pois temos que comparar dois dados ao mesmo tempo a Área e o Perímetro de cada cômodo:
NBR 5410 - TUG´s

Tabela da NBR 5410 para Consulta de Potência de TUG´s

 

  • Preencher as colunas das TUG´s (Tomadas de Uso Geral) com a quantidade, potência unitária e potência total unitária. E obtendo o valor TOTAL DE TUG´s na parte de baixo da coluna:
Preenchimento das Colunas das TUG´s da Tabela de Previsão de Cargas

Preenchimento das Colunas das TUG´s da Tabela de Previsão de Cargas

Como 1º exemplo, na COZINHA se tivermos um perímetro de 14,20 m a DICA é:

  1. SUBTRAIR 9 unidades (pois são os 3 primeiros 3 m que serão para o 600 VA);
  2. Resultou em 5,20 m e desse valor dividi por 3 (pois temos 1 tomada para cada 3 m de 100 VA);
  3. O valor ficou em 1,73 m correspondendo que deve haver 1 tomada de 100 VA para o valor inteiro 1,00 m + 1 tomada de 100 VA para o valor restante 0,73 m;
  4. Então, conclui-se que a COZINHA terá em TUG´s 3 tomadas de 600 VA + 2 tomadas de 100 VA.

E como 2º exemplo, na SALA que o perímetro é de 18,90 m a DICA é:

  1. DIVIDIR por 5 (pois deve haver 1 tomada de 100 VA a cada 5 m);
  2. Resultou em 3,78 m correspondendo que deve haver 3 tomada de 100 VA para o valor inteiro de 3,00 m + 1 tomada de 100 VA para o valor restante 0,78 m;
  3. Então, conclui-se que a SALA terá em TUG´s 4 tomadas de 100 VA.

 

  • Em relação à Escritórios Comerciais e Lojas a NBR 5410 não traz quaisquer referências quanto ao número mínimo de tomadas de uso geral. Entretanto, sugere-se nestes locais o seguinte:
  1. Seja atribuída a carga de 180 VA por tomada que o cliente requer, no mínimo. OU
  2. Para Escritórios com Áreas superiores a 40 m², a quantidade de tomadas deve ser calculada em 10 tomadas de 180 VA para os primeiros 40 m² + 1 tomada de 180 VA para cada 10 m².
  3. E para Lojas com Áreas superiores a 40 m², a quantidade de tomadas deve ser calculada em 1 tomada de 180 VA para cada 30m².

 

Calculando a Potência das TUE´s – Tomadas de Uso Específicos (cor roxa)

A última parte da tabela de Previsão de Cargas a ser preenchida é a de potência das Tomadas de Uso Específicos. Deve-se usar uma tabela de potências de aparelhos específicos que também é utilizada pela norma brasileira NBR 5410. Caso o aparelho não esteja na lista e ainda o cliente quer usar, deve-se consultar a potência em W (Watts) que é fornecida pela fabricante. Cada aparelho deve ter sua própria tomada.

  • Pela norma devemos consultar essa tabela de potências de cada elemento específico ou consultar o fabricante caso não tenha na tabela:
Tabela da NBR 5410 para Consulta de Potência de TUE´s

Tabela da NBR 5410 para Consulta de Potência de TUE´s

  • Pesquise a potência se o aparelho for ar-condicionado quando utilizado em Residências Comuns, e se o recinto necessita de um determinada quantidade de potência diferente do vendido comercialmente (normalmente não é em Residência Comum) deve-se seguir essa tabela que a norma brasileira aconselha:
Tabela para consultar a potência por m² do Ar-condicionado conforme NBR 5410

Tabela para consultar a potência por m² do Ar-condicionado

  • Em seguida, deve-se preencher as colunas referente as TUE´s com o valor de cada elemento em W (Watts) e obter o valor TOTAL DE TUE´s na parte inferior dessa tabela:
Preenchimento das Colunas das TUE´s da Tabela de Previsão de Cargas

Preenchimento das Colunas das TUE´s da Tabela de Previsão de Cargas

PREVISÃO DE CARGAS – CÁLCULO DA POTÊNCIA ATIVA TOTAL

Depois que estes processos foram feitos é necessário que se obtenha o valor da Potência Ativa Total. Cada Elemento, Iluminação, TUG´s e TUE´s tem sua maneira de calcular a potência ativa sendo que o resultado deve ser em W (Watts). Para a Iluminação a potência total está em VA (Volt Ampere) e deve-se multiplicar por um Fator de Potência Adotada e assim converter em W. Para os TUG´s também  a potência total está em VA (Volt ampere) e deve-se ser multiplicado por um outro Fator de Potência Adotada. No caso de TUE´s já estão na unidade correta que é em W. Por fim, soma-se tudo isto. Segue esses passos então:

  • Calcular a Potência Ativa de Iluminação:

 Potência Ativa de Iluminação = TOTAL DE ILUMINAÇÃO (VA)Fator de Potência Adotada

 Potência Ativa de Iluminação = 860 x 1,00

 Potência Ativa de Iluminação = 860 W

  • Calculando a Potência Ativa das TUG´s:

  Potência Ativa de TUG´s = TOTAL DE TUG´s (VA) x Fator de Potência Adotada

 Potência Ativa de Iluminação = 3200 x 0,80

 Potência Ativa de TUG´s = 2560 W

  • Identificando a Potência Ativa das TUE´s:

  Potência Ativa de TUE´s = 11900 W

  • Soma-se todas essas Potências e obtêm a Potência Ativa Total da Residência ou Projeto qualquer:

Potência Ativa TotalPotência Ativa de Iluminação + Potência Ativa de TUG´sPotência Ativa de TUE´s

Potência Ativa Total = 15980 W

Pedindo o Valor da Tensão na Concessionária

Então, para esse projeto, obtivemos o valor total de: 15.980 W. Este valor é utilizado para que a concessionária disponibilize o tipo de tensão que a residência necessita. Normalmente as tensões fornecidas são monofásicas (1 fase + 1 neutro + 1 proteção), bifásicas (2 fases + 1 neutro + 1 proteção) e trifásicas (3 fases + 1 neutro + 1 proteção). Em cada cidade há uma concessionária que fornece os dados para que você tenha o conhecimento do tipo de fornecimento. Portanto, não segue a regra o que iremos mostrar agora.

  • Por exemplo, a CPFL Energia disponibiliza no site dela as seguintes configurações de fornecimento de energia segundo a Tabela 14 da Norma da CPFL:
Tabela de Fornecimento de Tensão da CPFL Energia

Tabela de Fornecimento de Tensão da CPFL Energia

Conclusão sobre a Previsão de Cargas

Podemos verificar que a norma brasileira NBR 5410 especifica sempre o mínimo que deve ser usado em um projeto elétrico. Veja que para calcular a iluminação, TUE´s e TUG´s são passos bem simples de se seguir, apenas sendo necessário ter o devido cuidado no preenchimento das tabelas e no uso correto da calculadora. Além disso você sempre deverá calcular com auxílio de um Projeto Arquitetura ou através de Cursos com os Softwares AutoCAD, Revit e 3ds Max. Podemos dizer que a residência em questão tem uma Potência Total Ativa de 15.980 W e o tipo de fornecimento mais aconselhado é com a Tensão bifásica (2 fases + 1 neutro + 1 proteção).

Sobre o autor:

Daniel Henrique Arantes Graduando em Engenharia Civil, com mais de 10 anos de experiência em AutoCAD, desde então trabalhando com projetos de desenhos, maquetes eletrônicas utilizando softwares como REVIT, 3ds Max e AutoCAD. Experiência profissional em escritório de Engenharia Civil e Arquitetura. Nas horas vagas, como hobby, utiliza o 3D Max Studio para fazer animações 2D e 3D.
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  1. José Antônio Pereira de Araújo em 07/08/2014:

    Muito bom, ajudou tirou minhas dúvidas….

    Responder
  2. Reinato Carneiro em 05/08/2014:

    Srs. boa noite, de início parabenizo-os pela gentileza e bondade de compartilhar assuntos deste tipo num endereço de fácil acesso como é o site de vocês. Muito bom mesmo, estou torcendo para que vocês continuem com esse pique. Apenas para fomentar uma dúvida;
    - O fator de potência (0,8) utilizado para as TUG’s, foi definido aleatoriamente? vocês conhecem alguma publicação onde posso encontrar algo à respeito disso?
    Obrigado.

    Responder
    • Diego Gomes Maciel em 20/08/2014:

      É a porcentagem usada. Nesse caso ele jogou 0,8 (80%). Ou seja, somente 80% das tomadas estarão ligadas o tempo todo. Por exemplo: na sala terá 4 TUG’s. Ele calculou que 80% dessas 4 tomadas será usada ao mesmo tempo. Esse valor vai depender da análise de cada um, num é um valor especifico para todos os projetos.

      Responder
    • CADguru em 07/08/2014:

      Olá Reinato,

      Atualmente não disponibilizamos de suporte para dúvidas técnicas. No entanto criamos um fórum exclusivamente para interação entre os usuários. Por gentileza, coloque sua dúvida técnica acessando: fórum, para que tanto os usuários, como a equipe CADguru e os autores dos cursos possam responder. Fique a vontade para compartilhar seus conhecimentos respondendo as perguntas dos outros usuários.
      Obrigada.

      Responder
  3. salvato em 24/07/2014:

    o calculo de potencia nativa de Tugs está incorreta.
    a correta sewria 3200 x .8 = 2560W

    Responder
    • salvato em 24/07/2014:

      Descukpe, pois cometi um engano, o calculo está correto, porem a soma total de potencia ativa está incorreto
      a soma seria 15320W

      Responder
  4. fabio em 20/05/2014:

    muito bom o site de vcs
    arabéns muito util

    Responder
  5. fabio da silva nogueira em 20/05/2014:

    como faço pra baixar o programa do autocad ?

    Responder
    • CADguru em 22/05/2014:

      Olá Fabio,

      Para software acesse: Autodesk.

      Atenciosamente.

      Responder
  6. Raphael Teixeira Silva em 19/05/2014:

    Parabéns! Foi muito útil pra mim!

    Responder
  7. Cairo em 15/03/2014:

    passo-a-passo muito útil. obrigado.

    Responder
  8. Rodrigo Rodrigues em 11/03/2014:

    Rápido e objetivo, parabéns.

    Responder
  9. jean em 20/11/2013:

    Quero muito estuda elétrica

    Responder
    • Equipe CADguru em 28/11/2013:

      Olá Jean,
      Para aprender a fazer projetos elétricos, confira nossos cursos de AutoCAD http://cad.cursosguru.com.br/cursos/autocad/curso-autocad-2013-projeto-eletrico-basico/ e também de AutoCAD Electrical http://cad.cursosguru.com.br/cursos/autocad/curso-autocad-electrical-2013-basico/.

      Responder

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