UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PETRÓPOLIS
CENTRO DE ENGENHARIA E COMPUTAÇÃO
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
EDIFÍCIOS INTELIGENTES
RENAN DIAS ALVES
Petrópolis
2011
2
UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PETRÓPOLIS
CENTRO DE ENGENHARIA E COMPUTAÇÃO
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
EDIFÍCIOS INTELIGENTES
RENAN DIAS ALVES
Trabalho de Eletrotécnica apresentado à
Faculdade de Engenharia da UCP.
PROFESSOR JOSE ALVES PROENÇA MARTINS
Petrópolis
2011
3
Resumo
Apresenta-se neste artigo o conceito de edifício inteligente de um ponto de
vista funcional, realçando a estrutura dos serviços que o integram, as suas funções
básicas e as suas interações. Em particular, chama-se a atenção para os enormes
potenciais, em termos de valor acrescentado, que é possível retirar deste conceito.
Uma visão abrangente como a que aqui é apresentada faz ressaltar como noções
fundamentais a integração, a flexibilidade, a adaptabilidade e a capacidade de
oferecer um suporte eficaz à atividade das organizações sediadas no edifício.
4
Resumo ..................................................................................................................... 3
1
EDIFÍCIOS INTELIGENTES .............................................................................. 5
2
ESTÁGIO ATUAL DA TECNOLOGIA ................................................................. 7
2.1
Histórico ....................................................................................................... 7
2.2
A Produtividade e o Conforto ........................................................................ 8
2.2
Projeto Inteligente ........................................................................................ 9
2.2.1
Projeto arquitetônico .................................................................................. 9
2.2.2
Projeto do cabeamento ............................................................................ 10
2.2.3
Considerações gerais .............................................................................. 11
2.3
2.3.1
Controle de energia ................................................................................. 12
2.3.2
Iluminação ............................................................................................... 12
2.3.3
Controles de acesso ................................................................................ 13
2.3.4
Transporte vertical ................................................................................... 13
2.3.5
Sistemas de detecção e alarme de incêndio ............................................ 13
2.3.6
Ar condicionado ....................................................................................... 14
2.3.7
Sistemas gerenciadores para redes hidráulicas ....................................... 14
2.3.8
Comunicação ........................................................................................... 14
2.3.9
Outros subsistemas ................................................................................. 14
2.4
3
4
Gerenciando as diferentes linguagens ....................................................... 11
Materiais e sistemas construtivos ............................................................... 15
APLICAÇÕES POTENCIAIS ............................................................................ 17
3.1
Cenário 1 .................................................................................................... 17
3.2
Cenário 2 .................................................................................................... 18
APLICAÇÕES PRÁTICAS .............................................................................. 20
4.1 Exemplos de interações entre serviços ........................................................... 23
5
PAÍSES MAIS AVANÇADOS NO DESENVOLVIMENTO DESTE ESTUDO. .... 25
5.1
Situação do Brasil. ...................................................................................... 25
6
CONCLUSÃO ................................................................................................... 27
7
BIBLIOGRAFIA ................................................................................................ 28
5
1
EDIFÍCIOS INTELIGENTES
A inteligência de uma edificação nasce de um projeto inteligente, onde os
diversos sistemas podem ser gerenciados de uma forma integrada e com o emprego
de materiais e sistemas construtivos adequados.
O termo edifício inteligente é usado em novas aplicações para edificações
comerciais ou residenciais,porém passou a ser usado de uma forma bastante
genérica para qualquer edificação que possua um mínimo de avanço tecnológico,
sendo que nem sempre havia a preocupação de ser efetivamente inteligente.
Pode-se definir edifício inteligente sendo aquele que promove a transferência
de dados de um sistema para outro, ou ainda um edifício no qual se aplicam
processos e tecnologia, de forma apropriada para satisfazer as necessidades dos
proprietários e dos ocupantes.
Uma edificação inteligente deve promover aos
usuários conforto, segurança e sobretudo economia, tanto economia em custos
diretos, quanto economia em custos indiretos tais como manutenção e operação.
Sabemos que os custos de manutenção e operação de uma edificação
supera em 80% o custo total da edificação em sua vida útil que em média é de 40
anos, sendo que somente 11 a 20% dos custos desta edificação são gastos em sua
construção. Partindo dessa primeira análise, podemos entender que é de grande
importância uma correta concepção do que é e como implementar um sistema de
fato inteligente, que realmente proporcione o conforto e economia satisfatório, não
representando apenas custo na sua implementação e nem sendo usado como uma
simples ferramenta de Marketing.
Um projeto de infra-estrutura básica para implementação de sistemas inteligentes
permite ao construtor dispor de flexibilidade e escalonabilidade em suas
implementações de tal forma que o construtor possa oferecer ao usuário um edifício
preparado fisicamente com a infra-estrutura básica para aplicações diversas,
deixando a decisão de investimento nas aplicações mais complexas aos
condôminos e usuários.
Um edifício inteligente pode oferecer ao usuário a possibilidade de utilizar um
dispositivo de segurança chamado controle de acesso, esse dispositivo, na
realidade, faz parte de um sistema que pode integrar portaria de acesso da
edificação, controle de fluxo de pessoas, racionalização do uso de energia elétrica,
6
além de dispositivos de conforto; o morador de posse de um cartão magnético ou
um cartão de proximidade consegue o acesso a edificação com o uso desse cartão
na portaria, ao passá-lo seus dados são verificados e, sendo ele usuário cadastrado
desta edificação, o seu acesso é permitido com o destravar da porta. Enquanto todo
este processamento é realizado, o sistema também aciona o elevador, que chegará
à portaria já programada para deslocar-se ao andar desse usuário; ainda aciona-se,
de forma automática, o sistema de climatização da sala ou apartamento desse
usuário, bem como a iluminação dos corredores que por onde o mesmo trafegará
para chegar a sua sala e também a iluminação do hall de sua sala ou apartamento.
Todo esse sistema pode representar um custo elevado para comercialização
de determinados padrões de edificações, porém o construtor não pode prever
quanto pode custar no futuro esse ou outro sistema dito como caros hoje, por isso é
de grande importância disponibilizar a essas edificações a possibilidade de
implementar posteriormente os sistemas inteligentes que desejarem seus usuários,
mesmo que de forma escalonável. É mais interessante ainda que o usuário passe a
usufruir dessa infra-estrutura básica já de imediato à ocupação da edificação, tendo
em vista que essa infra-estrutura básica será usada nos sistemas de telefonia e rede
de computadores dos usuários e condôminos. Passaremos a identificar esta infraestrutura básica com o nome de cabeamento estruturado.
7
2
ESTÁGIO ATUAL DA TECNOLOGIA
2.1
Histórico
As primeiras preocupações arquitetônicas que culminaram com a automação
predial vieram com a necessidade de suplantar os problemas da obsolescência e
flexibilidade dos edifícios. Em 1904, o arquiteto norte-americano Frank Loyd Wright,
afirmou: "o edifício é uma expressão diretamente aplicada a seu propósito, da
mesma forma que um transatlântico ou um automóvel", ou seja, o projeto
arquitetônico é base da incorporação de tecnologias voltadas ao conforto e à
eficiência.
Logo depois, em 1914, no manifesto do "arquiteto futurista", Antônio Sant’Elia
pede pela flexibilidade das instalações ao afirmar: "a arquitetura não deve ser
permanente mas efêmera". Em 1950, o arquiteto Siegfred Giedion impunha aos
projetos a necessidade de se prever modificações nos edifícios a fim de servir as
necessidades dos usuários a cada momento. Essa observação foi confirmada nos
anos 60 pelo grupo Archigram de arquitetos ingleses. Eles identificaram desajustes
na excessiva duração dos edifícios em função de serem incapazes de acomodar as
mudanças tecnológicas e culturais, ocorridas em ciclos cada vez mais curtos .
Mas a verdadeira necessidade da incorporação da "inteligência" em um
edifício veio com a crise do petróleo em 1973, que determinou uma maior economia
de energia surgindo em Cambridge, na Inglaterra, os primeiros modelos de controle
predial automatizado, administrando o consumo de energia de 134 edifícios, em
2400 pontos a um custo de 5,5 milhões de dólares, proporcionando uma
amortização do investimento ao final de dois anos. Em 1984, foi construído em Nova
York pela companhia AT&T, projetado por Philip Johnson e John Burges, o prédio
que incorporava os princípios de flexibilidade e os mais avançados sistemas de
automação e telecomunicações.
Dois anos mais tarde, em 1986, a companhia de seguros Lloyd’s constrói em
Londres um edifício que pode ser considerado um dos marcos da história dos
edifícios com alta tecnologia. Projetado pelo arquiteto Richard Rogers, sua estrutura
foi concebida para durar 50 anos, o sistema de ar condicionado, 15 anos e as
8
comunicações, 5 anos. No mesmo ano, em São Paulo, foi construído o edifício do
Citibank, pioneiro no Brasil nas novas tecnologias e os edifícios do Centro
Empresarial Itaú Conceição (CEIC), concebidos com tecnologia nacional.
Em 1992, com o fim da reserva de mercado da informática no Brasil e a
entrada de novos produtos e tecnologias para a área das estruturas inteligentes, as
construtoras passaram a incorporar um crescente número de funções controladas.
2.2
A Produtividade e o Conforto
A tendência mundial está marcada pela busca do conforto havendo uma
revalorização do indivíduo dentro do processo produtivo das indústrias,escritórios e
demais estruturas. A crescente automação das tarefas vem gerando um maior tempo
livre. Nos últimos edifícios de escritórios, construídos nas principais cidades do
mundo, percebe-se a crescente integração com o meio ambiente produzindo áreas
de lazer aplicadas, ou seja, espaços para contemplação
e o encontro entre as pessoas. Mais internamente ao edifício, as áreas de trabalho
apresentam transparências entre os ambientes associados a acabamentos que
garantem conforto acústico, iluminação natural e integração social sem
comprometer a concentração e a privacidade dos trabalhadores. Todos esses fatores
visam o aumento da produtividade das pessoas e, consequentemente, das
empresas.
Em estudos feitos no exterior em relação ao custo normal das instalações,
todo arsenal disponível para dotar as edificações de inteligência não representa mais
do que 2 ou 3% do seu preço final. Em contrapartida, os países que costumam fazer
avaliações estatísticas constataram que a produtividade dos seus profissionais sobe
de 9 a 10%.
O conforto é conceito amplo e ainda em pauta de discussão, e seu alcance pode ser
notado quando analisamos as diversas necessidades dos clientes e usuários.
Muitas vezes, conforto pode representar menor dispêndio de energia para uns
ou aumento da segurança para outros, por exemplo, no Brasil, o desconforto pode
estar na rua, quando a ineficiência do transporte público obriga os motoristas a ir
para o trabalho de carro, assim o fator de conforto pode estar na ampliação das
áreas de estacionamento. Se a preocupação do cliente está no fator climático, um
9
edifício bem projetado poderá valorizar a ventilação e a iluminação natural
permitindo que o ar condicionado passe a ser apenas elemento auxiliar. Os
ambientes podem contar ainda com revestimentos mais adequados visando um
maior desempenho acústico e térmico e muitas outras possibilidades poderão surgir
visando a valorização do indivíduo na edificação.
2.2
Projeto Inteligente
Quando observamos um edifício com alta tecnologia notamos o cuidado de
todos os detalhes construtivos e este fator depende da perfeita harmonia entre o
projeto de arquitetura e os demais projetos. Aspectos como acabamento,
revestimento,
esquadrias,
distribuição
de
energia,
hidráulica,
iluminação,
condicionamento ambiental são elementos determinantes da eficiência de todo o
conjunto.
Mas devemos ressaltar que o que torna um edifício inteligente deve ser
entendido de uma forma mais ampla, por exemplo, um edifício de escritórios que
mesmo tendo seu total desenvolvimento de controle de acesso, automação,
racionalização de energia, gerenciamento eletrônico, etc., não pode ser considerado
inteligente se for construído em terreno localizado em uma rua cujas possibilidades
de tráfego de veículos já se encontram esgotadas ou, esteja em posição inadequada
em relação ao sol.
Então, para dotar um edifício de inteligência é necessário especificar produtos
adequados e que favoreçam uma construção funcional, principalmente quanto à
flexibilidade, segurança, economia de energia e integração dos diversos recursos.
Para isso devem ser considerados no projeto alguns conceitos como:
2.2.1 Projeto arquitetônico
a) fachadas de grande impacto visual e melhor desempenho térmico. Devem
ser estudadas a adoção de vidros reflexivos e semi-reflexivos - redutores de energia,
10
aplicações de pedras de revestimentos e sanduíches de granito/alumínio/tela de
polietileno, fachadas integradas com aço inoxidável ou escovado;
b) pré-lajes e lajes planas propendidas;
c) estruturas de concreto pré-fabricado - que começam a viabilizar estruturas
competitivas em custo e de qualidade nitidamente superior;
d) edificações em aço - de montagem naturalmente racionalizada até
sistemas de pré-fabricados em aço – que facilitam encaixes;
e) pisos: elevados ou com pedras naturais como granito e mármore;
f) forros modulares e removíveis - deverão ser revistos os conceitos de
modulação
até
agora
adotados,
em
conjunto
com
os
fornecedores
de
luminárias,para que mais combinações sejam possíveis, visando tornar os
ambientes mais confortáveis tanto em termos de luminosidade quanto de conforto
térmico e isolamento acústico;
g) lâmpadas fluorescentes de última geração, com reatores eletrônicos melhorando o desempenho energético dos sistemas de iluminação e evitando o
efeito estroboscópico;
h) o projeto deve valorizar o uso da luz natural, porém precisa evitar que o
calor excessivo invada e degrade o ambiente.
2.2.2 Projeto do cabeamento
i) cabeamento under-carpet: sistema de distribuição de energia elétrica em
fiação achatada que pode ser instalada sob carpetes e permite grande flexibilidade
nas instalações;
j) barramentos bus-way: sistema de distribuição elétrica em barramentos
dispostos na horizontal e vertical por uma edificação, que possui extensores e outros
dispositivos e acessórios que facilitam a interligação das instalações;
k) cabeamento estruturado ou pré-cablagem: sistema pré-fabricado de
distribuição de linhas telefônicas e de informática, previamente distribuído pela
edificação;
11
l) observação às leis do sistema autônomo para Detecção e Alarme de
Incêndio e instalações elétricas de baixa potência;
2.2.3 Considerações gerais
m) projeto do aterramento elétrico;
n) projeto das redes internas de informática;
o) integração entre os diferentes sistemas.
Embora o custo da construção aumente cerca de 1 a 3% e o do cabeamento
aumente de 30 a 40% em relação ao convencional, a pré-cablagem vale a pena pois
consiste num sistema capaz de proporcionar como vantagens: universalidade,
perenidade e flexibilidade aos usuários de sistemas de informática.
2.3
Gerenciando as diferentes linguagens
Não há até hoje critérios que definam o que seja efetivamente um edifício
inteligente, muito menos, há um consenso em relação aos equipamentos e sistemas
que devam ser utilizados e sua agregação. O que existe de comum neste tipo de
estrutura é que a edificação pode ser automatizada em muitas de suas funções e
monitorada de maneira local ou remota.
Sensores identificam as informações técnicas que interessam e as transmitem
para centrais de controle e supervisão automáticas, capazes de captar e decodificar
as mensagens com ou sem a participação humana, tomar decisões que organizem o
uso e as condições das instalações e dos vários ambientes de um edifício. O
problema surge quando diferentes sistemas começam a "conversar" com o sistema
de gerenciamento. Este, por sua vez, deve ser capaz de decodificar os vários sinais
eletrônicos e apresentá-los de forma amigável em uma tela de computador, de modo
12
a representar graficamente todas as funções por ele controladas.
O gerenciamento ideal deve em tese ser capaz de integrar os vários sistemas,
que por sua vez, devem ser compatíveis ou "falar" a mesma língua. Na prática isto
ainda não é possível. Por exemplo, o sistema de gerenciamento eletrônico dos
elevadores não possui a mesma linguagem das redes de telefonia. As empresas
pelo mundo tentam estabelecer padrões para facilitar as comunicações entre os
diversos sistemas de uma edificação. Até hoje nenhuma linguagem (interface) teve
força suficiente para se impor como padrão internacional. Quando o mercado optar
por uma linguagem comum os custos do projeto de automação se reduzirão, pois
não haverá gastos com adaptações desnecessárias e dispendiosas.
Em resumo, de uma estação central um operador controla e monitora todas
as funções do edifício enviando comandos adequados para o mesmo.
Para facilitar este trabalho o mercado está produzindo softwares para facilitar
a integração homem-máquina através de desenhos (ícones), mensagens e outros
dados simplificados.
2.3.1 Controle de energia
Supervisão e controle dos principais dispositivos elétricos do edifício como
transformadores, disjuntores de alta e baixa tensão, quadros de alimentação de
equipamentos e centrais de medição de grandezas elétricas. Pode atuar sobre as
operações de liga-desliga de luminárias, ajustar equipamentos nos períodos mais
críticos, de modo a manter o nível de consumo e controlar a demanda de energia
para se beneficiar de tarifas diferenciadas.
2.3.2 Iluminação
A iluminação é responsável, normalmente, por 30 a 50% da carga elétrica
total da edificação. Há a possibilidade de instalar sensores de presença que acionam
13
as luzes pela entrada de pessoas nos ambientes. Determinado por um sistema de
gerenciamento, um escritório por exemplo, pode ter suas luminárias acesas pouco
tempo antes de se iniciar o expediente. O sistema pode estar vinculado à iluminação
natural a partir de sensores que avisam a hora de diminuir a luminosidade artificial.
2.3.3 Controles de acesso
Controle de acesso de pessoas e veículos com o uso de cartões magnéticos,
sensores de proximidade, teclado de código, leitura de íris (substituindo as
impressões digitais), determinando abertura e fechamento de portas. Nos edifícios
mais sofisticados, o acesso pode ser restringido a alguns horários, ou seja, a
utilização de uma sala pode ser permitida em determinadas horas e situações.
2.3.4 Transporte vertical
Sistemas
de
elevadores
e
escadas
rolantes
com
gerenciamento
informatizado. Por exemplo, escadas rolantes que direcionam o fluxo de pessoas,
conforme necessidades estratégicas do setor de segurança e elevadores que
possuem controle remoto de envio automático da cabine a um determinado ponto do
edifício comandando sua retenção. Uso de cartão magnético nas portas de acesso e
bloqueio de alguns pavimentos.
2.3.5 Sistemas de detecção e alarme de incêndio
Para comandar alarmes de incêndio a partir de uma central de controle com a
utilização de indicadores visuais e sonoros nos vários locais do edifício. Os
detectores
automáticos
podem
ser
de
fumaça
(ópticos
ou
iônicos),
termovelocímetros (controlam a variação de temperatura em relação ao tempo) e de
chama. Ao ser interligado ao sistema gerenciador a instalação emite sinalização via
monitor além de alarme sonoro.
14
2.3.6 Ar condicionado
Equipamentos de última geração podem assegurar um desempenho térmico
controlado, com o gerenciamento e a otimização de recursos do sistema, com
economia de energia e o controle individualizado pelos usuários. A maior novidade
do setor é a integração do sistema de água gelada ou gelo que acumula frio durante
a noite para ser consumido ao longo do dia.
2.3.7 Sistemas gerenciadores para redes hidráulicas
Sistema capaz de minimizar o consumo de água, identificar vazamentos e
controlar a acumulação e o despejo de efluentes nas redes públicas.
2.3.8 Comunicação
Deve ser entendido como o trânsito de qualquer tipo de informação: dados,
voz, sinais ou imagens, através de cabeamento apropriado, de modo a permitir que
os usuários e sistemas inteligentes possam interagir. Implica em cabos telefônicos,
meios físicos ou eletromagnéticos capazes de transmitir sinais codificados, os
equipamentos de emissão e recepção de sinais, e todo o instrumental para captá-los
e transformá-los em linguagem inteligível. Podem ser aparelhos de fax, telefonia
móvel e celular e mais inúmeros outros instrumentos.
Os cabos de fibra ótica estão revolucionando os critérios de dimensionamento
da rede e do volume de sinais que transmitem e, nos próximos anos, substituirão os
cabos metálicos da telefonia pública.
2.3.9 Outros subsistemas
Gerenciamento acústico, sonorização ambiente, teleconferências, etc.
15
2.4
Materiais e sistemas construtivos
Não é possível pensar em projetar um edifício de alta tecnologia
preenchendo-o de sofisticação eletrônica e depois construí-lo convencionalmente,
com todos os problemas de perdas de materiais e desajustes apresentados pela
construção civil.
O aumento da alta tecnologia coincide com o aumento da busca da qualidade
do setor da construção. Aliás, qualidade e racionalidade são palavras-chave para a
edificação inteligente.
Os produtos construtivos devem ser adequados e funcionais e o projeto deve
apresentar flexibilidade, conforto ambiental, segurança e economia de energia. O
ideal é que as empresas de materiais de construção informem seus usuários das
possibilidades e componentes de seus produtos para uma melhor escolha e que
estes tenham uma vida mais longa sob o ponto de vista mercadologico. O que
ocorre no momento é que quando se aprende a usar um produto, este já não está
mais disponível, ou seja, os fabricantes já fizeram outra versão alterando
dimensões e, principalmente, preços.
A falta de apoio técnico para novos materiais tem feito com que os
profissionais
utilizem
materiais
mais
antigos,
porém
conhecidos
em
sua
propriedades, mesmo em projetos sofisticados.
A Associação
Brasileira
da
Construção
Industrializada
(ABCI)
vem
trabalhando para organizar alguns produtos e já conseguiu relacionar conceitos
dimensionais para caixilharia, ferros, pisos e componentes de alvenaria. Outros
produtos como lâmpadas e luminárias que deveriam se compor com forros, pisos
modulares e dimensões das salas também não têm sido desenvolvidos com padrões
compatíveis pelos seus fabricantes.
Quando o problema está no método construtivo, várias alternativas têm
surgido nos últimos anos em substituição ao tradicional e artesanal pilar , viga e laje
de concreto armado no local. Observa-se um crescente uso de pré-lajes, lajes
planas protendidas e estruturas de concreto pré-fabricadas, que começam a
viabilizar edifícios competitivos em custo e de qualidade superior.
As estruturas em aço têm se tornado comuns, surgindo aos poucos sistemas
pré-fabricados em aço que facilitam os encaixes e promovem muitas possibilidades
16
construtivas ao mesmo tempo em que se tornam mais baratas.
Com a abertura das importações, o mercado da construção no Brasil tem sido
obrigado a se modernizar tornando-se mais sofisticado.
17
3
APLICAÇÕES POTENCIAIS
Seguidamente são apresentados dois cenários em que se ilustram, com situações
concretas, a ocorrência de múltiplas interações entre serviços. Os exemplos
apresentados demonstram claramente os benefícios da integração.
3.1
Cenário 1
Uma determinada pessoa (a Visita) dirige-se ao responsável pela portaria do
edifício (o Porteiro) e indica que pretende falar com um certo funcionário (o Visitado).
Recorrendo ao Serviço de Apoio à Portaria o Porteiro constata existirem três
pessoas com o nome indicado pela Visita. Recorrendo a informação fornecida sobre
os possíveis visitados (por exemplo, nomes adicionais, organização em que
trabalha, título, cargo desempenhado), o Porteiro inquire a Visita e identifica
univocamente o Visitado.
Em seguida, o Porteiro verifica que não existem mensagens do Visitado para
a Visita e efetuar uma chamada telefônica para a extensão indicada pelo serviço.
Após aguardar algum tempo sem haver resposta, o Porteiro deduz que o Visitado
não se encontra no seu local de trabalho e desencadeia a sua localização. Para tal,
é contactado automaticamente o Serviço de Localização o qual indicará onde o
Visitado se encontra e qual a melhor forma de contactar com ele.
De notar que, se o Serviço de Localização fosse incapaz de localizar o
Visitado, poderia ser contactado o Serviço de Gestão de Presenças que verificaria
se o Visitado já havia concluído o seu dia de trabalho ou se ele se encontra de
férias.
Seguidamente o Porteiro contacta o Visitado e confirma se este deseja
receber a Visita. Em caso afirmativo, é solicitada a geração de um cartão de
identificação para a Visita e é pedida (ao Serviço de Controlo de Acessos) as
autorizações de acesso necessárias para que a Visita se possa dirigir ao local em
que o Visitado se encontra (ou, em alternativa, a um local de encontro pré-definido).
Por último, e caso a Visita desconheça o edifício, o Porteiro pode desencadear o
fornecimento de informação de encaminhamento que pode ser gráfica ou textual.
18
3.2
Cenário 2
O funcionário F necessita marcar uma reunião que irá envolver diversas
pessoas da sua organização e pessoas de outras organizações (externas ao
edifício).
Para atingir esse objetivo, F recorre ao Serviço de Informação e seleciona
uma sala de reuniões adequada para o número de pessoas envolvidas. Efetua então
a sua reserva para o dia e hora desejados.
De notar que, no caso de a sala já se encontrar reservada para a altura
indicada, o Serviço de Informação pode sugerir alternativas e permitir a consulta de
todas as reservas existentes em torno da data pretendida. Efetuada a reserva, F
indica quais as pessoas que irão estar presentes. A lista de todos os indivíduos
externos ao edifício é automaticamente enviada para o Serviço de Apoio à Portaria,
juntamente com uma mensagem indicando qual o local da reunião.
Adicionalmente, é também enviada automaticamente informação para os
serviços de Controlo de Acessos e AVAC, para que no dia da reunião todas as
pessoas envolvidas possam aceder à sala e para que esta esteja convenientemente
climatizada.
No dia da reunião, e algum tempo antes da hora marcada, F solicita ao
Serviço de Comunicações e Distribuição de Áudio e Vídeo que efetue o
encaminhamento de todas as chamadas telefônicas a ele destinadas, para o local
em que ele se encontrar. Assim, F poderá ultimar os preparativos para a reunião,
deslocando-se livremente pelo edifício, sem ficar incomunicável. À medida que F se
for deslocando pelo edifício a sua posição irá sendo identificada (pelo Serviço de
Localização e, eventualmente, também pelo Serviço de Controlo de Acessos) e
fornecida ao Serviço de Comunicações e Distribuição de Áudio e Vídeo, o qual
interatuará com o PPCA de modo a efetuar o encaminhamento automático de
chamadas para a extensão mais próxima do local em que F se encontra.
Algum tempo antes do início da reunião o Serviço de AVAC inicia a
climatização da sala, ajustando os fluxos de ventilação ao número de pessoas que
irão estar presentes.
19
A primeira pessoa que aceder à sala de reuniões desencadeará o ligar
automático da iluminação (ação realizada pelo Serviço de Iluminação no seguimento
de informação fornecida pelo Serviço de Controlo de Acessos).
20
4
APLICAÇÕES PRÁTICAS
Vamos em seguida apresentar um conjunto de serviços para edifícios
inteligentes e descrever uma súmula das funções de alguns deles. Pretende-se
deste modo abordar o edifício inteligente sob o ponto de vista funcional, oferecendo
uma visão diversificada e abrangente que cobre múltiplas áreas de interesse e não
apenas as tradicionalmente associadas à Gestão Técnica. Segue-se o conjunto de
serviços para edifícios inteligentes, indicando-se entre parênteses uma designação
abreviada de cada serviço:
·
Apoio à Portaria (Portaria)
·
Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado (AVAC)
·
Comunicações e Distribuição de Áudio e Vídeo (Comunica. Audio-Video)
·
Controlo de Acessos (Acessos)
·
Controlo de Estacionamento de Veículos (Estacionam.)
·
Controlo de Irrigação (Irrigação)
·
Detecção de Situações de Emergência (Emergência)
·
Diagnóstico de Falhas e Manutenção de Sistema (Diagnóstico e
Manutenção)
·
Elevadores (Elevadores)
·
Gestão de Cablagem (Cablagem)
·
Gestão de Presenças (Gestão de Presenças)
·
Gestão e Administração de Sistema (Gestão e Administração)
·
Gestão Energética (Gestão Energética)
·
Iluminação (Iluminação)
·
Informação (Informação)
·
Inventariação e Gestão Patrimonial (Gestão Patrimonial)
·
Localização de Pessoas e Equipamentos (Localização)
·
Manutenção do Edifício (Manutenção)
21
·
Vigilância e Detecção de Intrusão (Vigilância)
Antes de iniciar a descrição de alguns serviços, convém salientar diversas
capacidades que são comuns a todos eles:
·
Configuração e gestão do serviço, permitindo a sua adequação a cada
caso de aplicação (deverá ser possível, por exemplo, definir que
equipamentos estão associados ao serviço e qual o seu tipo, definir quais
as suas identificações, locais do edifício em que estão instalados, etc);
·
Monitorização e teste do estado de funcionamento de dispositivos
mecânicos e respectivos equipamentos de controlo, com vista a detectar a
ocorrência de falhas e a registar tempos de funcionamento (esta
informação será de grande utilidade para a realização de acções de
manutenção);
·
gestão e controlo dos privilégios dos vários tipos de utilizadores;
·
Interacção com os utilizadores, possibilitando a realização de tarefas de
configuração, parametrização e gestão do serviço, ou simples consulta de
informação (de notar que determinadas tarefas estarão restringidas
apenas aos utilizadores com os privilégios adequados);
·
Realização de registros de informação relevante e sua gestão (com vista a
possibilitar, por exemplo, a sua análise estatística ou a sua transferência
para outras aplicações).
Seguidamente, e apenas a título ilustrativo, apresenta-se uma descrição muito
sucinta
das
funcionalidades
associadas
a
cinco
dos
serviços
indicados.
Relativamente aos restantes serviços, espera-seque a sua designação seja
suficiente para dar uma indicação do correspondente âmbito de intervenção. Para
o leitor mais interessado nos aspectos funcionais sugere-se a leitura do apêndice 1
da referência [nune95].
22
Nele é apresentada uma descrição mais pormenorizada de cada serviço, com
a identificação das funções e capacidades inovadoras que se destacam das
funcionalidades habitualmente disponíveis nos sistemas de automação atuais.
· Serviço de Apoio à Portaria
Este serviço tem por objetivo tornar mais eficaz e facilitar as tarefas a cargo
das pessoas responsáveis pela(s) portaria(s) de um edifício.
De entre as suas funções destacam-se o controlo e registo de entradas e
saídas no edifício por parte de pessoas e de equipamentos, o fornecimento de
informação de encaminhamento de visitas, o registro de mensagens de visitas para
visitados e vice-versa, etc.
· Serviço de Manutenção do Edifício
Este serviço tem a seu cargo a supervisão de todas as tarefas relacionadas
com ações de manutenção (preventiva ou corretiva) associadas ao próprio edifício e
às suas instalações técnicas.
De entre as suas funções destacam-se as associadas à supervisão de
pedidos de reparação e indicações de falhas, ao processamento desses pedidos
(agrupamento por especialidades, atribuição de prioridades, estimativa de tempos de
execução), à coordenação e escalonamento de ações de manutenção (incluindo a
atribuição de tarefas às pessoas adequadas, contabilização da duração das
operações executadas, registro das ações realizadas, contabilização de custos), ao
controlo e gestão de contratos de manutenção, etc.
· Serviço de Detecção de Situações de Emergência
Este serviço tem a seu cargo tarefas de detecção e combate de situações de
emergência tais como incêndio, fugas de gases tóxicos e inundações.
De entre as suas funções salientam-se as associadas ao encaminhamento de
pessoas e à previsão da evolução e propagação de sinistros.
23
· Serviço de Gestão de Presenças
Este serviço tem como principal missão registar os tempos de presença dos
funcionários das várias organizações existentes no edifício e fornecer informação
pormenorizada
que
permita,
por
exemplo,
efectuar
o
processamento
de
vencimentos.
De entre as múltiplas funções que desempenha, destacam-se as relativas à
aceitação de justificações de faltas ou ausências, à marcação de férias e ao
processamento estatístico de informação e controlo de assiduidade.
· Serviço de Informação
Este serviço conglomera em si múltiplas funções, que se caracterizam, na sua
generalidade, por permitir o acesso a informação útil sobre o edifício e sobre as
organizações que o ocupam, e oferecer facilidades de gestão de determinados
recursos associados ao edifício.
De entre as funções que desempenha referem-se o registro de reclamações e
de sugestões, a recolha de solicitações diversas (por exemplo, pedidos de
reparações, de instalação de equipamentos, de resolução de problemas), o
armazenamento e o acesso a documentação diversa (manuais de equipamentos,
procedimentos vários, estatutos, legislação, contratos de manutenção, etc), a gestão
de recursos comuns do edifício (tais como salas de reunião, auditórios e áreas de
lazer),etc.
4.1 Exemplos de interações entre serviços
Uma análise cuidada das funções desempenhadas pelos diversos serviços
permite concluir que a generalidade deles pode beneficiar significativamente da
cooperação com outros serviços.
Na figura 1 estão ilustrados os vários serviços e as interações mais
representativas. Da análise da figura ressalta a existência de dois tipos de serviços:
os que possuem um conjunto de interações específicas (que ocupam a maior parte
da figura e estão interligados através de uma complexa rede de ligações) e aqueles
24
que interatuam com a generalidade dos restantes serviços (e que, para não
complicar excessivamente a figura, foram representados apenas com um conjunto
de ligações para o exterior).
Figura 1 - Interações entre serviços
25
5
PAÍSES MAIS AVANÇADOS NO DESENVOLVIMENTO DESTE
ESTUDO.
Vemos que em países da Europa, Japão e nos Estados Unidos, o uso desta
tecnologia já está incorporada no meio da construção civil e existe certificação para
os edifícios, o que agrega mais um valor a construção e incentiva novas
construções.
5.1
Situação do Brasil.
No mundo todo, a construção é responsável por em torno de 30% das
emissões de gases de efeito estufa e pela utilização de ¾ de todos os recursos
naturais. No Brasil, a construção tem crescido a taxas superiores às do PIB e é
responsável por algo em torno de 2 milhões de empregos formais diretos. Estes
números devem crescer ainda mais nos próximos anos, ajudando em grande parte a
estimular o crescimento do PIB do país. Os edifícios são ainda responsáveis por
algo em torno de 45% do consumo de energia elétrica no Brasil, 20 % do consumo
de água e suas construções por 2/3 da produção de resíduos sólidos urbanos. Estes
números deixam claro, portanto, que estamos falando de uma atividade de alto
impacto ambiental.
26
Eldorado Office Tower, primeiro certificado LEED platina da América Latina
Construções sustentáveis são aquelas que são projetadas, construídas e
operadas de maneira a aperfeiçoar o uso de materiais, água e energia, bem como
gerar menos resíduos e impactos ambientais, além de oferecer melhor qualidade
dos espaços e do ar interior. Com isto melhoram o nível de conforto e de qualidade
de vida, proporcionando maior eficiência e produtividade, além de valorização
comercial e menor impacto ambiental. Ou seja, temos que fazer construções
sustentáveis. O mundo todo está tentando fazer isto.
Para fazer edifícios sustentáveis, é preciso, necessariamente, partir de um
processo de projeto integrado. Todos os envolvidos, não apenas projetistas, mas
também proprietários, usuários, administradores, construtores, fornecedores, devem
estar comprometidos em buscar os melhores resultados.
Em se tratando de projeto, não é mais possível seguir o processo tradicional,
unidirecional, que parte do arquiteto, vai para o estruturalista, para o projetista de
instalações, ar condicionado, etc. É preciso que todos trabalhem juntos, em um
processo de alimentação mútua contínuo. Para isto, é fundamental melhor
capacitação técnica de todos, não só para que entendam em que condições cada
um pode melhor colaborar para o melhor desempenho do edifício como um todo,
como até mesmo para conseguir desenvolver projetos que podem requerer
detalhamentos profundos e simulações computacionais de desempenho.
27
6
CONCLUSÃO
O inteligente pode ser aquele que tirar o máximo proveito da concepção
estética em favor da satisfação ambiental de seus usuários e do uso ecologicamente
correto dos recursos naturais como, energia, água, vegetação, ventilação, insolação
e sombreamento.
Assim, o futuro parece reservar um lugar de destaque as edificações que
estejam preparadas para receber a automação, economizando os vários tipos de
energia e se integrando de maneira satisfatória a todo o entorno urbano ao mesmo
tempo em que desempenham seu papel na comunidade.
28
7
BIBLIOGRAFIA
Wikipédia. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Edif%C3%ADcio_inteligente.
Acesso em: 25/11/ 2011
Edifício inteligente. Disponível em:
http://www.edificiointeligente.com.br/artigosframe.htm. Acesso em: 20/11 2011
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