Template para modelagem de intalações elétricas

Resumo

A proposta para o grupo que trabalhou o tema das instalações elétricas no Projeto Célula BIM da Universidade Federal da Bahia (UFBA) em 2023.1 foi desenvolver um material didático para auxiliar no seu ensino. Para tal, criou-se um Template para modelagem do projeto elétrico que viabilizasse a representação de instalações elétricas de baixa tensão (residenciais e prediais) e a elaboração das pranchas do projeto, contendo informações como o diagrama unifilar, as TAGs dos circuitos, o quadro de cargas e a identificação dos seus componentes com seus respectivos dados elétricos, além de evidenciar o detalhamento do quadro elétrico. O software BIM escolhido foi o Revit na versão 2023, tendo em vista que ele tem licença estudantil e que o seu ensino já faz parte de outros componentes curriculares dos cursos de graduação em Arquitetura e Urbanismo e em Engenharia Civil da UFBA.

O Template é composto por famílias de componentes que representam as instalações elétricas tais como: tomadas, interruptores, caixas octogonais, diversos tipos de disjuntores, caixa de alimentação e quadros de distribuição e medição. Essas famílias já são carregadas no arquivo, com suas respectivas simbologias.

No caso das tomadas, suas simbologias podem variar de acordo com a altura de instalação, quantidade módulos, corrente (20A/10A), e sendo elas tomadas de uso específico, permitem ainda especificar o equipamento a elas conectado.  Já a simbologia dos interruptores varia de acordo com seu número de teclas, possibilitando identificá-las, e selecionar se são simples, paralelos ou intermediários. A simbologia das luminárias se dá por meio da anotação do identificador de luminárias, que indica seus circuitos, potências e numeração.

As famílias de tomadas e de interruptores são separadas de acordo com sua configuração (quantidade módulos e teclas) e, ao serem inseridas no projeto, a partir da caixa de propriedades é possível adicionar sua potência além de selecionar sua classificação de cargas no caso de tomadas: TUE, TUG 100VA ou TUG 600VA. Além disso, há no Template uma tabela de TUGs, que auxilia na execução do projeto ao calcular a quantidade mínima de pontos de tomada por ambiente de acordo com o seu perímetro, sendo devidamente indicada sua categoria conforme os parâmetros definidos pela NBR 5410 (ABNT, 2004).

As especificações das luminárias são inseridas nas suas respectivas caixas octogonais, que assim como as tomadas, tem sua potência adicionada pela caixa de propriedades. A classificação de carga dessa família já vem configurada como LUZ. Esse parâmetro define o fator de potência de cada elemento como é indicado na NBR 5410 (ABNT, 2004): para iluminação o fator de potência é 1,0 já para tomadas de uso geral 0,8.

As famílias de painéis elétricos estão divididas entre os seus tipos: quadro de distribuição (sobrepor ou embutir), quadro de medição e caixa de alimentação. Nos quadros elétricos se define o sistema de distribuição através da tensão e do número de polos configurados, podendo ser 127V/220V ou 220V/380V (monofásico, bifásico ou trifásico).

Durante a criação dos circuitos, ao ser acionada a sua força, seleciona-se a tensão e número de polos tendo como base o sistema de distribuição configurado. Além disso, é possível adicionar os seus componentes e selecionar seu quadro elétrico. A corrente é calculada automaticamente de acordo com seus componentes e suas respectivas potências. Além disso, as configurações elétricas do projeto permitem o dimensionamento automático de fiação do circuito ao relacionar seu diâmetro com sua corrente.

Com esses dados é possível alimentar automaticamente o quadro de cargas do QDC e por fim escolher o disjuntor de cada circuito entre monopolares, bipolares ou tripolares e especificar a sua respectiva corrente.

O sistema MEP do Revit viabiliza o traçado imediato dos eletrodutos ao optar somente seu ponto de conexão nos componentes elétricos inseridos. Assim, completa a modelagem tridimensional do projeto elétrico.

Passando para a finalização das plantas, as fiações são desenhadas automaticamente a partir da composição dos circuitos. Além disso, através da identificação de fiação são anotadas as TAGs dos circuitos, que são definidas pelo parâmetro de visibilidade, selecionando o número de fases, neutros, retornos e  proteção que possui. Já o diagrama unifilar é executado através do identificador de fiação (diagrama unifilar – circuitos) e do identificador de equipamentos elétricos (diagrama unifilar – Qdgeral). Tendo-se os dados elétricos inseridos corretamente, a alimentação dos diagramas é instantânea, bastando somente adicionar suas potências totais e selecionar se os circuitos são fase e linha ou fase e neutro. No caso dos quadros, deve ser selecionado o seu sistema de distribuição. Por fim, possibilita-se criar o detalhamento do quadro elétrico a partir do posicionamento dos disjuntores que o compõem.

O material didático é composto não só pelo Template para modelar o projeto elétrico como também por um projeto arquitetônico que será utilizado como base para execução das instalações, em um exercício a ser proposto aos estudantes. Além disso, a modelagem do projeto elétrico é ensinada através de vídeo aulas, que orientam desde as configurações iniciais necessárias – adição do vínculo arquitetônico, criações de espaços e monitoramento de níveis – até a elaboração da prancha final.

O material didático pode ser utilizado nas seguintes disciplinas obrigatórias dos cursos da UFBA: em Arquitetura e Urbanismo (AU), ARQA48 – Instalações elétricas e de segurança (Noturno) e ARQ038 – Instalações I (Diurno) e em Engenharia Civil, ENG003 – Eletricidade. Pode também ser utilizado em disciplinas de outros cursos que trabalhem o projeto elétrico de baixa tensão em nível introdutório. Esse material será aplicado no curso de AU no semestre 2023.2 na UFBA. Ele poderá auxiliar os estudantes no desenvolvimento de competências operacionais de modelagem BIM (o01), planejamento e projetação do projeto elétrico (o03) e competência técnica de modelagem (T04) e documentação (T05) (BIM EXCELLENCE, 2017).