Estudo para Modernização de Elevadores

CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
ANEXO II
Estudo para Modernização de Elevadores
Sistema de Transporte Vertical
1.OBJETO
Modernização Integral com Atualização Tecnológica e Adequação Normativa dos
elevadores instalados no Edifício Brasília, em total atendimento às Normas NBR NM
207, NBR NM 13, NBR 9050 da ABNT e à Legislação Federal de Acessibilidade, em
especial o Decreto 5.296, de 02 de dezembro de 2004, Leis 10.048 de 08 de novembro
de 2000 e 10.098 de 19 de dezembro e 2000, além das posturas locais de
acessibilidade de pessoas com necessidades especiais.
2. CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES
Os serviços a serem executados, visam não somente a atualização tecnológica dos
elevadores, adequando-os às normas técnicas e de segurança e acessibilidade,
atualmente vigentes, mas, e principalmente, a melhoria do desempenho operacional e
embelezamento estético dos mesmos, aumentando o conforto, o bem estar e a
confiabilidade dos usuários.
Os serviços englobarão a substituição de todos os componentes dos elevadores que
têm causado problemas na eficácia operacional do transporte vertical do edifício,
mantendo aqueles que não comprometam a segurança e nem a confiabilidade da
modernização proposta e inserindo novos equipamentos e acessórios necessários ao
aumento da capacidade de transporte e à adequação dos elevadores às normas de
segurança e legislação de acessibilidade, utilizando equipamentos que, dentro do
espírito mundial de respeito ao meio ambiente, sejam ecologicamente corretos.
A modernização abrangerá a substituição dos atuais quadros de comando a relês, já
totalmente obsoletos e com sensíveis limitações técnicas, por novos conjuntos microprocessados de última geração com respectivos periféricos de acionamento e controle,
substituição das máquinas de tração que, apesar da elevada robustez, são de
concepção superada e já apresentam deficiência em seus mancais, substituição das
cabinas em design moderno e incorporando atualizados sistemas de sinalização visual
e acústica, e instalação de novo sistema inteligente de despacho, com chamadas
antecipadas no hall dos elevadores, evitando transtornos e filas e em total atendimento
à Legislação de Acessibilidade.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
2
As guias do carro e do contrapeso, assim como a própria bateria de contrapeso
poderão ser mantidas, pois, além de não sofrerem desgastes expressivos ao longo do
tempo, são de elevadas dimensões, e o seu manuseio causam transtornos
operacionais num prédio em atividade.
O sistema de transporte vertical proposto para a modernização no Edifício Brasília,
garantirá, uma série de vantagens, tais como: suavidade e precisão nas paradas,
independentemente da carga transportada, menor desgaste dos componentes móveis,
redução significativa nos níveis de ruído e calor na casa de máquinas, etc., além de
aumentar a capacidade de transporte dos elevadores, reduzindo significativamente o
tempo médio de espera dos usuários, com menor número de paradas por viagem,
cabinas mais vazias, além de redução no consumo de energia elétrica da ordem de
30% com a aplicação de inversores de freqüência tradicionais ou de ate 70% com a
aplicação de ”drive” regenerativo.
3. CARACTERÍSTICAS DAS INSTALAÇÕES EXISTENTES
O Edifício Brasília, no Setor Bancário Sul, abriga a sede do Banco de Brasília – BRB.
Trata-se de um Edifício Público construído em 1961 e cuja instalação de transporte
vertical contabiliza mais de 40 anos, sem nunca ter recebido qualquer tipo de
modernização.
É sabido, na prática, que os equipamentos já estão em sobrevida, uma vez que a vida
útil de elevadores com essas características e com esse regime de trabalho é de 30
anos em média.
3.1.
EQUIPAMENTOS INSTALADOS
QUANTIDADE
O edifício está equipado com 07 (sete) elevadores, sendo 06 (seis) no “hall” principal
de acesso e 01 (um) de uso exclusivo em “hall” separado. Dos 06 (seis) elevadores
instalados no “hall” principal, 04 (quatro) são de uso público, denominados sociais, 01
(um) para serviços gerais e 01 (um) para uso privativo da Diretoria do Banco.
VELOCIDADE
A velocidade nominal dos elevadores é de 210 m/minuto ou 3,50 m/segundo
CAPACIDADE
Todos os Elevadores têm capacidade para 17 Passageiros ou 1.190 Kgf
NÚMERO DE PARADAS
Elevador 1
Elevador 2
(Privativo):
(Serviço):
18 (dezoito): Sub Solo, Térreo e 2º a 17º pavimento;
18 (dezoito): Sub Solo, Térreo e 2º a 17º pavimento;
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
Elevadores 3 a 6 (Sociais):
Elevador 7
(Exclusivo):
3
17 (dezessete): Térreo e 2º a 17º pavimento;
08 (oito): Sub Solo, Térreo, Sobreloja, 2º, 3º, 4º, 5º e
18º pavimento, estando as entradas 2, 4, 5 e 6
bloqueadas.
PERCURSO
Elevador 1:
Elevador 2:
Elevadores 3 a 6:
Elevador 7:
54,00 m, do SS ao 17º pavimento;
54,00 m, do SS ao 17º pavimento;
51,00 m, do T ao 17º pavimento;
57,00 m, do SS ao 18º pavimento.
CASA DE MÁQUINAS
Superior nos elevadores 1 a 6 e inferior no elevador 7.
ACIONAMENTO
Convencional a cabos de tração, efeito simples, com 6 cabos de 5/8” (15,87 mm).
COMANDO
Existem relês eletromecânicos, com seletor de fita, já totalmente obsoletos.
MÁQUINAS DE TRAÇÃO
Marca Atlas Villares, Tipo SE 11, de tração direta, sem engrenagem, de corrente
contínua, 45HP, 95 rpm,tensão da armadura 230 VDC, corrente nominal 165A, freio
eletromagnético 125 VDC, polia com 700 mm de diâmetro, ano de fabricação1961.
RETIFICADORES DE CORRENTE
Tipo rotativos, marca Atlas, Motor AC IV pólos, 380 VAC, 60 Hz, Gerador DC 33 kW.
PORTA DE CABINA E PAVIMENTOS
Automáticas simultâneas, de corrente alternada, abertura central, vãos de 800 X 2.000
mm, folhas em aço inoxidável, sem marcos, molduras com acabamento em mármore.
3.2. DESCRIÇÃO DO FUNCIONAMENTO DO ATUAL E NOVO SISTEMA
3.2.1. Sistemas de Comando Elétrico
O sistema elétrico de comando dos elevadores está totalmente obsoleto.
Opera com lógica de relês eletromecânicos, com diversas peças móveis, sujeito a
constantes falhas e panes e de difícil reposição, gerando, em diversas situações,
demora na solução de problemas técnicos nos elevadores.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
4
O controle de variação da velocidade também se processa de modo mecânico,
basicamente com inserção e supressão de resistências em série com o motor de
tração, liberando grandes quantidades de calor na casa de máquinas, o que se traduz
em desperdício de energia elétrica.
O seletor do passadiço, que controla os movimentos do elevador, é composto por uma
fita de aço sincronizada com a cabina, também está totalmente obsoleto e causa
constantes falhas nos elevadores.
O sistema de retificação de corrente, do tipo “Word Leonard”, a exemplo dos demais
sistemas, também está totalmente obsoleto, pois é composto por quatro conjuntos
eletromecânicos rotativos, sendo um motor elétrico assíncrono trifásico de corrente
alternada, alimentado pela energia da concessionária, que aciona o gerador de
corrente contínua que alimenta o motor de tração. Esse conjunto, por sua vez, é
controlado por um segundo conjunto constituído por um regulador e uma excitatriz,
gerando baixo rendimento eletromecânico e elevado consumo de energia elétrica.
Vale enfatizar que a potência total desses grupos retificadores é de 231 kW, que se
mantêm em funcionamento contínuo, mesmo com os elevadores parados, o que
também se traduz em grandes perdas de energia.
O sistema de despacho do grupo também já está superado, pois ainda opera com
lógica de relês eletromecânicos o que, naturalmente, propicia limitada capacidade de
processamento das chamadas.
3.2.2. DRIVE VVVF REGENERATIVO
Com a utilização de máquinas de tração com motores síncronos de corrente alternada
os novos comandos deverão utilizar “drive” inversores de frequência (VVVF), de última
geração, com controle vetorial de fluxo, que controla automaticamente a frequência, a
tensão e a intensidade da corrente elétrica fornecidas ao motor de tração,
proporcionando perfeito nivelamento da cabina, com acelerações e desacelerações
confortáveis, segundo uma rampa programável.
Em determinados momentos do funcionamento do elevador, esses equipamentos, ao
invés de consumirem a energia elétrica fornecida pela Concessionária, passam a gerála, isso porque nos processos de frenagem, por exemplo, os motores de tração passam
a trabalhar como geradores de energia elétrica, ao invés de consumidores.
Nos sistemas VVVF convencionais, essa energia dissipada é de baixa qualidade
(ocorrência de harmônicas), sendo consumida em bancos de resistores. Essa energia
desperdiçada ainda é responsável por parte do aquecimento das casas de máquinas.
Diante disso, deverão ser aplicadas nos elevadores do BRB, quadros de comando
equipados com “drive regenerativo”, ultima inovação em termos de acionamento de
motores para equipamentos de transporte vertical, cuja energia dissipada é de boa
qualidade e retorna para a rede de alimentação dos elevadores.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
5
Com a regeneração, a energia retornara para a rede elétrica do edifício, provendo a
potência para alimentar outros elevadores ou para outros equipamentos da instalação.
O resultado é uma redução no consumo total de energia do edifício, conforme
visualização no Gráfico abaixo.
Gráfico de Balanceamento Energético
Fonte: Elevadores Otis
Benefícios do Drive com Sistema Regenerativo
Aumento de Performance
Por utilizarem processadores digitais de 32 bits e alta velocidade, associado a novos
algorítimos de controle, são de maior performance, reduzindo o tempo de viagem entre
pisos consecutivos e com maior conforto;
Ecologicamente Corretos
Pelo menor consumo próprio e pela regeneração da energia dissipada torna o “drive
regenerativo” o equipamento próprio para os chamados edifícios “verdes”,
ecologicamente corretos;
Baixa Distorção de Harmônicas
Produzem energia limpa com baixa distorção de harmônicas, atenuando para valores
próximos a 10%, enquanto esses valores chegam a 80% para os “drives” não
regenerativos.
Isso resulta em menor poluição do sistema elétrico do edifício, ajudando a proteger os
equipamentos sensíveis a harmônicas.
Maior Tolerância a Flutuação de Tensão
O “drive regenerativo” foi projetado para possibilitar sua operação com variações de
tensão de até 30%, trazendo significativas vantagens em áreas onde essas flutuações
são comuns.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
6
Economicamente Viáveis
Na Tabela a seguir estão dados comparativos de consumo de energia entre os drives
convencionais e regenerativos:
TABELA 1 - COMPARAÇÃO ENTRE DRIVE CONVENCIONAL E REGENERATIVO
CARGA %
0% (0 Kg)
25% (400 Kg)
50% (800 Kg)
75% (1200 Kg)
100% (1600 Kg)
Drive Convencional
142.752 Kwh
77.011 Kwh
41.757 Kwh
87.080 Kwh
153.000 Kwh
TOTAL
501.600 Kwh
Fonte: Elevadores OTIS
Drive Regenerativo
59.603Kwh
41.152 Kwh
41.025 Kwh
46.200 Kwh
62.520 Kwh
ECONOMIA %
250.500 Kwh
50,05
58,25
46,56
1,75
46,95
59,14
OBSERVAÇÕES:
1- Os testes foram realizados em elevador com capacidade de 1.600 Kgf e velocidade
de 1,75 m/segundo.
2 - Foram realizadas 2.000 viagens por carga %, totalizando 10.000 viagens.
3 - Os maiores porcentuais de economia (em vermelho) se deram com o carro
completamente vazio ou completamente cheio.
4 - A diferença de custos dessa nova tecnologia, já disponível em todos os renomados
fabricantes é de apenas 5%, conforme informou a OTIS.
3.2.3. SISTEMA DE ANTECIPAÇÃO DE CHAMADA E DESTINO
O sistema de despacho hoje instalado no Edifício Brasília já está superado, pois ainda
opera com lógica de relês eletromecânicos o que, naturalmente, propicia limitada
capacidade de processamento das chamadas.
Com a substituição dos comandos a relês por novos comandos micro processados,
também os sistemas de despachos serão substituídos por tecnologia similar, onde as
chamadas de pavimento e de cabina são processadas e o sistema de despacho orienta
o elevador que atenda a chamada no menor tempo.
Superando esse tipo de operação, já estão disponíveis no mercado os SISTEMAS DE
ANTECIPAÇÃO DE CHAMADA E DESTINO onde os usuários, ao invés de acionarem
inicialmente os botões de chamada no pavimento e posteriormente no interior da
cabina, registram apenas seu andar de destino em painéis instalados no “hall” de cada
andar e recebe em um “display” a informação de em qual elevador deverá embarcar.
O Sistema monitora continuamente a demanda de passageiros, a fim de implementar a
lógica de atendimento mais eficiente a qualquer momento, avaliando em tempo real os
dados de origem e destino dos passageiros à medida que as chamadas vão sendo
processadas.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
7
Como resultado, o Sistema se adapta muito melhor e mais rapidamente às constantes
mudanças de fluxo dos passageiros no edifício ao longo de todo o dia, atendendo de
forma mais eficiente os picos de demanda nos horários da manhã com picos no tráfego
de subida, do almoço com tráfego nos dois sentidos ou no final do dia, com picos no
tráfego de descida.
COMPARAÇÃO COM O SISTEMA DE DESPACHO CONVENCIONAL
No Sistema de Despacho Convencional os passageiros pressionam o botão de
chamada externa e aguardam a chegada de qualquer carro. Dentro da cabina, os
passageiros vão registrando suas chamadas de destino e aguardam, após varias
paradas nos andares selecionados até chegar ao seu.
No Sistema de Antecipação de Chamada e Destino, os passageiros que já
informaram seu destino no Painel da entrada do Hall são direcionados ao elevador que
mais rapidamente irá levá-los ao andar de destino. Ao fazer isso, o sistema direciona
automaticamente os passageiros que possuem o mesmo destino para um mesmo
elevador, evitando cabinas lotadas e reduzindo o número de paradas por viagem,
reduzindo, em consequência o Tempo Total de Viagem e aumentando a Capacidade
de Transporte do sistema de elevadores do edifício.
Em Resumo, o Sistema propicia as seguintes vantagens:
- Reduz o tempo de espera do passageiro;
- Diminui o número de pessoas na cabina por viagem;
- Reduz o tempo dentro da cabina;
- Diminui o tempo de paradas por viagem;
- Utilização mais racional do espaço do hall de acesso, pela formação de grupos
distintos de passageiros para cada elevador;
- Chamada específica para passageiros Portadores de Necessidades Especiais.
PARTICULARIDADES DO SISTEMA
Por tratar-se de um edifício de uma única entidade, com tráfego de média intensidade e
com ampla comunicação entre os vários pisos, e ainda com elevadores de destinação
específica dentro do grupo, o Sistema deve atender às seguintes particularidades:
- Prever um grupo de 6 (seis) elevadores para o sistema de despacho. Como os
elevadores 1 e 2 atendem o sub solo do edifício, eles possuem 18 paradas enquanto
os elevadores 3 a 6 possuem 17 paradas. Assim sendo, de acordo com o software de
cada fabricante, o sistema poderá prever todos os elevadores com 18 paradas, sendo
que as paradas do sub solo nos elevadores 3 a 6 seriam virtuais e desabilitadas no
Sistema de Monitoramento de Tráfego.
- Prever, para o elevador 1, que atende à Diretoria do Banco, funcionamento restrito, o
que poderá ser feito com a instalação de uma interface leitora de cartão. Com isso,
todas as vezes que a chamada fosse efetuada pelo cartão personalizado, somente o
elevador 1 será disponibilizado;
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
8
- Prever a instalação de dois teclados em cada piso, tendo em vista que os elevadores
são dispostos em linha no centro de um grande corredor, com fluxo de passageiros
em duas direções;
- Prever uma linha de botoeiras de chamada externa para o elevadores 2, que
eventualmente poderá ser retirado do grupo e operar de forma independente como
elevador de serviço;
- Prever Teclado amigável, com Chamada específica para passageiros Portadores de
Necessidades Especiais (PNE’s), com inserto Braile, Sistema de Voz Digitalizada e
condições operacionais específicas para esses passageiros, em total atendimento às
prescrições da NBR NM 313 e à Legislação de Acessibilidade.
Equipamentos de Referência
Para as especificações desse sistema, foram considerados os equipamentos dos
seguintes fabricantes:
1-COMPASS da Elevadores Otis;
2-MICONIC 10 da Atlas Schindler; e,
3-ADC XXI da Thyssenkrupp Elevadores.
3.2.4. Máquinas de Tração
As máquinas de tração são do tipo tração direta, sem engrenagens e já estão com mais
de quarenta anos de funcionamento. Apesar de estarem em condições normais de
funcionamento, já apresentam, pela concepção tecnológica defasada em mais meio
século, limitações técnicas e operacionais, especialmente quando da necessidade de
peças de reposição, tais como os enrolamentos das bobinas de campo do estator e do
rotor, que já apresentam deficiência nos seus isolamentos, coletores, escovas e
mancais de rolamentos, que já apresentam desgaste acentuado.
3.2.4.1. Da manutenção das máquinas de tração
A substituição das máquinas de tração durante um processo de modernização está
atrelada exclusivamente à relação custo beneficio, respeitados evidente e
prioritariamente os aspectos de segurança operacional dos equipamentos.
As máquinas de tração instaladas no Edifício Brasília são equipamentos de corrente
contínua de alta robustez eletromecânica e, de modo geral em condições normais de
conservação e segurança.
Entretanto, foram projetadas há mais de 50 anos e são de baixo rendimento elétrico
quando comparadas às atuais máquinas de tração com motores assíncronos de
corrente alternada.
Vale destacar, ainda, que a potência total dessas máquinas de tração é de 315 HP, e
operam com tensão de 230 VDC, enquanto a tensão fornecida pela concessionária de
energia é de 380 VAC.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
9
Em algumas modernizações similares onde essas máquinas foram mantidas, foram
instalados comandos com conversores estáticos de corrente contínua de custo superior
aos do tipo VVVF.
Como a tensão da armadura é de 230 VDC e da concessionária é de 380 VAC,fez-se
necessária a instalação de auto transformadores, o que se traduz em perda de
rendimento elétrico e em grandes perdas de energia.
Vale enfatizar, finalmente, que as máquinas de tração instaladas no Edifício Brasília,
apesar do bom estado de conservação, já apresentam um histórico de paralisações
que se deve levar em consideração, como foi o caso da substituição de rolamentos
que, pelas baixas folgas ou exagerado aperto exigiram a utilização de tocha de
acetileno para aquecimento das peças, isto porque, quando do projeto e fabricação
dessas máquinas há mais de 50 anos não se tinha o atual domínio sobre folgas
tolerâncias e ajustes.
Pelos motivos descritos, essas máquinas de tração deverão ser substituídas por novos
conjuntos mais eficazes e confiáveis.
3.2.4.2. Da redução de velocidade de serviço
A velocidade de serviço é fator determinante nos custos de instalação e manutenção
do sistema elétrico de força e comando de um elevador.
Essa velocidade, portanto, deve ser definida de modo a propiciar os menores custos
sem prejudicar a Capacidade de Transporte do sistema de elevadores da edificação.
A velocidade nominal de um elevador é estabelecida em função do percurso e da
capacidade do elevador, como visto nas Tabelas 2 e 3. Com base nessas premissas,
foi decidida pela redução da velocidade de 3,5 para 2,5 m/s, considerando que essa
velocidade tem baixa influência no Tempo Total de Viagem e não prejudica a
Capacidade de Transporte da instalação.
O Tempo Total de Viagem é o tempo decorrido entre o instante em que os
passageiros iniciam a entrada na cabina no pavimento de acesso, e o instante em que,
após a viagem completa, subida ou descida, o carro retorna ao pavimento de acesso,
em condições de receber outros passageiros para nova viagem.
Esse Tempo Total de Viagem é composto pela soma do tempo de aceleração e
desaceleração em cada parada, do tempo de abertura e fechamento de portas, do
tempo de entrada e saída dos passageiros e finalmente, do tempo de percurso total,
que depende da velocidade de serviço do elevador.
Para que um elevador atinja sua velocidade nominal, é necessário que haja um
espaço suficiente para tal, sem que os passageiros sintam desconforto físico causado
pela aceleração ou pela desaceleração do carro que, em linhas gerais está associada à
aceleração “g” da gravidade.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
10
Para passageiros com idade de até 40 anos em média, segundo estudos realizados
pela empresa britânica UNIDRIVE, é suportável sem desconforto acentuado uma
aceleração de até 0,7 “g”, enquanto que, para passageiros com idade superior a 40
anos, essa tolerância é de no máximo 0,5 “g”.
Não adianta, portanto, que um elevador tenha uma grande velocidade nominal, se
não houver espaço físico suficiente entre duas paradas consecutivas para que essa
velocidade seja atingida.
Para os elevadores do Edifício Brasília, com 17 paradas, percurso de 51 metros e
capacidade de 17 passageiros e, segundo a NBR 5665, obteve-se para uma
velocidade nominal de 3,5 m/s, o tempo total de viagem de 167,76 segundos. Para a
velocidade de 2,5 m/s e considerando os mesmos tempos para aceleração e
desaceleração, abertura e fechamento das portas, entrada e saída de passageiros, o
tempo total de viagem será de 184,03 segundos, isto é, apenas 8,8% superior,
teoricamente.
No estudo de tráfego adiante apresentado está amplamente justificada tecnicamente a
proposta de redução da velocidade nominal dos elevadores de 3,5 para 2,5 m/s.
TABELA 2 - COMBINAÇÕES ECONOMICAS ENTRE VELOCIDADE E CAPACIDADE
VELOCIDADE
m/s (m/min)
0,60 (36)
0,75 (45)
1,00 (60)
1,25 (75)
1,50 (90)
1,75 (105)
2,00 (120)
2,50 (150)
3,00 (180)
3,50 (210)
4,00 (240)
5,00 (300)
6,00 (360)
7,00 (420)
8,00 (480)
Fonte: Atlas Schindler
CAPACIDADE
(Passageiros)
4 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
11
TABELA 3
VELOCIDADES RECOMENDADAS PARA EDIFÍCIOS NÃO RESIDENCIAIS
PERCURSO (m)
Até 17
de 18 a 29
de 30 a 44
de 45 a 59
de 60 a 74
de 75 a 89
de 90 a 150
Acima de 150
VELOCIDADES (m/s)
de 0,50 a 1,00
de 1,00 a 1,75
de 1,75 a 2,50
de 2,50 a 3,50
de 3,50 a 4,00
de 4,00 a 5,00
de 5,00 a 6,00
de 6,00 a 8,00
Fonte: Atlas Schindler
3.2.4.3. Da seleção do tipo de máquina adotada
O Conjunto Máquina de Tração é responsável pelo movimento do elevador e
sustentação do conjunto carro e contra peso.
As máquinas de tração instaladas no BRB são do tipo tração direta, sem engrenagens
com velocidade nominal de 3,5 m/s.
Mesmo com a redução dessa velocidade para 2,5 m/s, quando se poderiam instalar
máquinas com redutor de velocidade, optou-se pela instalação de máquinas de tração
direta, sem engrenagem “Gearless”, semelhantes às atuais, em face das seguintes
características:
a)Dimensões e peso menores que as máquinas com redutor de velocidade,
adequando-se ao espaço físico das atuais máquinas instaladas, permitindo que a nova
máquina seja montada entre as mesmas furações de passagem dos cabos e gere as
mesmas reações de apoio na laje de sustentação;
b)Máquina síncrona, de corrente alternada, permitido seu acionamento com inversores
de frequência, possibilitando partidas, paradas e acelerações suaves;
c)Motor de imã permanente, com rotor externo, reduzindo o peso, as dimensões e a
eficiência eletromecânica do conjunto, com a consequente redução do consumo de
energia elétrica;
d)A adoção de rolamentos blindados e a ausência da caixa de engrenagem, não
requerem lubrificação, permitindo um baixo índice de ruído e de vibração e uma maior
vida útil, conforme Gráfico e Tabela a seguir; e
e)Pela ausência de lubrificação e pelo menor consumo de energia, vêm atender os
atuais conceitos ambientais mundiais de “Equipamento Verde“ ou “Green Machine”.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
12
Fonte: Elevadores Otis
3.2.5.Cabos de Tração
Os cabos de tração se constituem num dos itens de segurança mais importante dos
elevadores.
Na análise dos cabos de tração, foram adotados critérios técnicos normalizados para
condenação e troca desses componentes, estabelecidos pela ABNT e pelos fabricantes
tradicionais desses componentes.
CRITÉRIOS PARA CONDENAÇÃO DOS CABOS DE TRAÇÃO:
1º) Redução do diâmetro original do cabo.
O cabo de tração de diâmetro 5/8” (16,00mm) deverá ser substituído quando atingir um
diâmetro igual ou inferior a 14,88 mm;
2º) Número de quebras de arame por passo.
O cabo de tração deverá ser substituído quando o número de quebras de arame por
passo ultrapassar 40 (quarenta) unidades;
3º) Presença de ferrugem (oxidação) nos cabos.
Neste caso o número de quebras de arames por passo máximo admissível fica
reduzido a metade do valor do item anterior;
4º) Quebra de uma trança.
Tal situação é bastante e suficiente para condenação imediata do conjunto cabos de
tração.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
13
CONCLUSÃO:
Após análise das condições de todos os cabos de tração, segundo os critérios acima
descritos, verificou-se que os mesmos já apresentam desgaste acentuado, contudo, os
seus diâmetros efetivos ainda estão acima do limite mínimo estabelecido pelas normas
técnicas do fabricante e conclui-se que os elevadores, quanto a esses itens,
apresentam CONDIÇÕES NORMAIS DE SEGURANÇA.
Entretanto, pela avançada vida útil dos mesmos, os cabos de aço e seus tirantes
deverão ser substituídos durante o processo de modernização dos elevadores.
3.2.6. Guias do Carro e do Contra Peso
Os elevadores estão dotados de guias laminadas tipo T160 nos carros e T161 nos
contra pesos.
Após análise visual das condições de todas as guias dos carros e dos contra peso, e
da verificação das condições de conforto nas viagens, optou-se pala manutenção das
guias dos carros e dos contra pesos, devendo ser procedida, quando da modernização
dos elevadores, apenas a limpeza, desoxidação onde houver e lubrificação geral.
3.2.7. Contra Peso
A bateria de contrapesos é composta por um chassis de aço laminado, de elevada
robustez, onde os pesos são alojados, suspensos por tirantes.
Todos estão em condições normais de uso e, quando da modernização dos
elevadores, deverão apenas receber limpeza, desoxidação, onde houver e lubrificação
geral.
As armações do contra peso deverão ter as corrediças atuais substituídas por
corrediças de roletes (Roller Guides), minimizando os ruídos e vibrações, eliminando o
excesso de óleo nas guias.
3.2.8. Armação do Carro
A armação do carro, estrutura que sustenta a cabina, também é composta por um
chassis de aço laminado, de alta rigidez mecânica, também suspensa por tirantes.
No cabeçote inferior da armação do carro estão instalados os blocos do freio de
segurança progressivo, que se encontram em perfeitas condições de segurança.
Entretanto, com a substituição das cabinas, as armações se tornam incompatíveis e
deverão ser substituídas.
Essas novas armações deverão ser equipadas, a exemplo do contra peso, com
corrediças de roletes (Roller Guides), minimizando os ruídos e vibrações nas cabinas,
eliminando o excesso de óleo nas guias e evitando paralisações para substituição das
corrediças convencionais de náilon.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
14
3.2.9. Freio de Segurança
O freio de segurança dos elevadores é composto pelos blocos de segurança e pelos
dispositivos de acionamento instalados nas travessas inferiores da armação do carro, e
são acionados pelos reguladores limitadores de velocidade, solidários aos carros por
um cabo de aço e um tensor no fundo do poço.
Os limitadores de velocidade dos elevadores estão com seus sistemas de disparo em
condições normais de segurança, entretanto, como a velocidade dos elevadores será
reduzida, os reguladores limitadores de velocidade deverão ser substituídos por novos
conjuntos do tipo progressivo, com seus cabos de aço e respectivos tensores, todos
em total acordo com a NBR NM 207.
Observação: Quando do Recebimento Provisório dos elevadores modernizados, a
CONTRATADA deverá realizar os testes de funcionamento dos limitadores, de acordo
com as prescrições das normas atinentes, em especial a NBR NM 207.
O procedimento para os teste comporá o Projeto Executivo a ser apresentado pela
CONTRATADA, antes do inicio das obras de modernização.
3.2.10. Para Choques
Os dispositivos de para choque são do tipo hidráulico para os carros e de molas para
os contra pesos e estão em condições normais de conservação e segurança.
Entretanto, como já se constatam alguns pontos de oxidação e as cargas dos carros
será alterada com a troca das cabinas, esses dispositivos de segurança deverão ser
substituídos durante a modernização dos elevadores.
3.2.11. Portas de Pavimentos e de Cabina
As portas de pavimento e de cabina, apesar do bom aspecto visual, já não oferecem a
confiabilidade operacional exigida pelos usuários.
As folhas de aço inox já apresentam vários danos, as suspensões já estão
desgastadas e os operadores, do tipo de corrente alternada, são obsoletos e
apresentam elevado número de panes e paralisações.
O sistema de acionamento dos trincos eletromecânicos de segurança das portas de
pavimento é feito por “rampa magnética”, dispositivo obsoleto e de constantes falhas.
O sistema de arraste das portas é feito por patins fixos, já bastante desgastados.
Como as portas são importantes elementos operacionais e de segurança, deverão ser
substituídas quando do processo de modernização dos elevadores.
3.2.12. Cabina
As cabinas, a exemplo das portas, apesar de não apresentarem danos expressivos,
são antiquadas e já não oferecem o conforto e o bem estar visual compatível com a
exigência dos usuários do edifício.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
15
As cabinas têm largura livre de 1.520 mm, profundidade de 1.830 mm e altura de 2.250
mm, com área útil de 2,78 m2, suficiente para comportar, segundo a antiga Norma
NBR 7192, 17 passageiros ou 1.190 kgf.
De acordo com as novas prescrições da NBR NM 207, que orienta o projeto e a
fabricação dos atuais elevadores as cabinas terão sua capacidade aumentada para
1.275 kgf, e área útil entre 2,71 e 2,95 m2
As caixas de corrida têm largura de 1.930 mm e profundidade de 2.590 mm com o
contra peso posterior e possibilitam sem alteração da distância entre guias pequeno
aumento das dimensões úteis das cabinas, que poderão, de acordo com o padrão de
cada fabricante de elevadores aumentar a capacidade do elevador para 18
passageiros ou 1.350 kgf.
Para atender à Legislação de Acessibilidade as cabinas dos elevadores 1 e 6 deverão
atender as prescrições da NBR NM 313.
4. ESTUDO DO TRÁFEGO
Para se modernizar eficazmente uma instalação de transporte vertical, deve-se
preliminarmente elaborar um minucioso Estudo no Tráfego da instalação, onde se
poderá evitar ou corrigir os erros operacionais existentes.
Portanto, com o Estudo do Tráfego, se evitará que, estando os elevadores sub
dimensionados, eles continuem mal dimensionados e se estiverem super
dimensionados, que se evitem desperdícios com relação aos custos de instalação dos
equipamentos e de manutenção futura dos mesmos.
Esse estudo poderá levar também em conta o futuro da instalação, isto é, o que poderá
acontecer com a população do Edifício Brasília e com o seu transporte interno em face
das naturais mudanças operacionais do Banco.
O presente Estudo de Tráfego do Edifício Brasília, objetiva analisar a situação do
transporte vertical do edifício. Com isso será possível avaliar se a especificação atual
dos elevadores quanto à capacidade das cabinas e velocidade, principalmente,
atendem ou não ao tráfego do edifício.
O trabalho irá enfocar três aspectos básicos:
a) Como está hoje o transporte da população do edifício com os elevadores atualmente
instalados, e quais parâmetros poderão ser alterados, haja vista que alguns, atrelados
e inerentes à arquitetura do prédio são imutáveis;
b) Qual deve ser a melhor solução para a melhoria da qualidade do transporte da
população através dos elevadores, e quais parâmetros devem ser alterados, levandose em conta o binômio qualidade e custo.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
16
c) Adequação dos elevadores às condições operacionais do Edifício e às Normas
Técnicas Brasileiras e à Legislação de Acessibilidade, o que seguramente trará
melhoria no desempenho operacional dos elevadores, aumentando o conforto, o bem
estar e a confiabilidade dos usuários.
Em resumo, o Estudo deverá levar em conta tanto a Norma Técnica como a
População real do edifício, especialmente quando se trata de uma modernização,
onde se deve buscar a realidade do prédio e compará-la com a norma.
A norma se aplica basicamente em edificações novas, até porque ao se projetar um
prédio se tem uma ideia e uma projeção da sua população e não a realidade.
Em um prédio em funcionamento, como o Edifício Brasília, foi possível avaliar
exatamente, através de medições e verificações “in loco”, quantas pessoas utilizam os
elevadores todos os dias, qual o tempo máximo de espera e, especialmente, como a
instalação se comporta nos horários de pico ou quando os elevadores são retirados do
grupo e operam de forma exclusiva.
4.1. CALCULO DE TRÁFEGO
Para que se conheça a real necessidade da demanda do sistema de transporte vertical
do Edifício, deverá ser calculada a demanda teórica, com base nas prescrições
normativas, através do Calculo de Tráfego, sistemática que determina se os
elevadores de uma instalação são satisfatórios para proporcionar um transporte vertical
adequado para a população, tomando por base um período de tempo e um intervalo
entre as viagens.
Para a elaboração do estudo, serão adotadas as prescrições e terminologia constantes
da Norma NBR 5665, que norteia a execução do Cálculo de Tráfego, se fazendo
necessário o conhecimento das seguintes variáveis:
- População do Edifício;
- Número de paradas dos elevadores;
- Percurso dos elevadores;
- Tipo de Porta dos elevadores;
- Capacidade das cabinas;
- Velocidade dos elevadores; e
- Quantidade de elevadores.
POPULAÇÃO DO EDIFÍCIO
A População é calculada com base numa relação entre as diversas áreas do edifício e
uma taxa de ocupação dessas áreas.
COMPOSIÇÃO
Para a composição da população, deve-se considerar todas as áreas úteis do edifício,
excluindo as áreas de circulação, hall, sanitários, elevadores, etc.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
17
A área do pavimento de acesso deverá ser desconsiderada, bem como 50% da
população do primeiro andar acima e abaixo do andar de acesso, desde que a
distância entre eles seja inferior a 5 metros.
Será considerada uma redução de 15% em virtude das grandes salas contínuas,
conforme item 5.1.5.
Não foram consideradas para o cálculo da população as áreas utilizadas como
restaurante exclusivo, depósitos, garagens etc., conforme item 5.1.7.
O 18º andar não é atendido pelos elevadores comuns e, para efeito de cálculo, a área
desse pavimento foi acrescentada à do 17º andar, pois, para se chegar ao 18º, sobe-se
de elevador até o 17º andar e de lá, pela escada, chega-se ao 18º andar.
RELAÇÃO
Para o caso do BRB, classificado como escritórios de uma única entidade, a NBR 5665
estabelece uma taxa de ocupação de um habitante para cada 7 (sete) metros
quadrados da edificação.
POPULAÇÃO TOTAL
Essa taxa, dividindo a área útil total dos escritórios, estabelece a população a ser
transportada pelos elevadores, descontando a população total do pavimento térreo e
50% da população do primeiro andar acima e abaixo do andar de acesso, além do
redutor de 15% nos pavimentos tipo.
A População Total assim obtida é de 840 pessoas.
PORCENTAGEM MÍNIMA A SER TRANSPORTADA EM 5 MINUTOS
Para edifícios de escritórios de uma única entidade, o conjunto de elevadores deve ser
capaz de transportar em 5 minutos no mínimo 15% da População Total.
A Capacidade de Tráfego dos elevadores é, portanto, de no mínimo 126 passageiros
a cada 5 minutos, com base em dados experimentais.
INTERVALO DE TRÁFEGO MÁXIMO ADMISSÍVEL
O Intervalo de Tráfego é o tempo médio entre partidas dos carros do pavimento de
acesso, definido pelo quociente entre o tempo total de viagem e o número de
elevadores que, em resumo, é o tempo máximo que o passageiro deve esperar pela
chegada do carro.
Para o edifício em questão, considerado escritório de uma única entidade e com mais
de quatro elevadores, esse tempo máximo é de 40 segundos.
ELEVADORES
1 - UNIDADES DO GRUPO: O edifício está equipado com 07 (sete) elevadores, sendo
06 (seis) no “hall” principal de acesso e 01 (um) de uso exclusivo em “hall” separado.
Dos 06 (seis) elevadores instalados no “hall” principal, 04 (quatro) são de uso público,
denominados sociais, 01 (um) para serviços gerais e 01 (um) para uso privativo da
Diretoria do Banco.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
18
Portanto, para o transporte da população normal, serão considerados apenas 4
(quatro) elevadores sociais do grupo, sendo que, havendo uma demanda anormal no
futuro, os outros dois elevadores poderão ser incorporados ao grupo um a um, de
modo a atender eventualmente essa demanda.
2 - CAPACIDADE: É a carga máxima ou a capacidade máxima de passageiros em
cada elevador.
Cada elevador tem capacidade para 17 passageiros ou 1.190kgf.
3 - PARADAS: É a quantidade de pavimentos atendida pelo elevador. Para efeito de
cálculo serão considerados apenas os elevadores 3 a 6 com 17 paradas.
4 – PARADAS PROVÁVEIS: É o número de paradas que o elevador pode efetuar por
viagem, em função do número de paradas e de passageiros na cabina, obtido com
base em Cálculo de Probabilidade. Para elevadores com 17 paradas e 17 passageiros,
a Tabela 5 da NBR 5665 estabelece 11,66 paradas prováveis.
5 – PERCURSO: É a distância percorrida pelo carro desde o nível do piso inferior até o
nível do piso da última parada. Para efeito de cálculo serão considerados apenas os
elevadores 3 a 6 com percurso de 51 metros.
6 – VELOCIDADE: A velocidade nominal é estabelecida inicialmente em função do
percurso e da capacidade do elevador. Com base nessas premissas, foi decidida pela
redução da velocidade de 3,5 para 2,5 m/s.
7 – TIPO DE PORTAS: As portas atualmente instaladas são de Abertura Central (AC)
e serão assim mantidas.
8 – ABERTURA LIVRE: O vão livre atual das portas é de 800x2.000 mm e, por
questões dimensionais da caixa de corrida serão mantidas. A Abertura Livre será de
0,80 m.
TEMPOS ADOTADOS
9 – ACELERAÇÃO E RETARDAMENTO: Para e velocidade de 2,5 m/s, foi adotado o
tempo de aceleração e retardamento de 5,5 s.
10 – ABERTURA E FECHAMENTO DE PORTAS: Para portas de Abertura Central
(AC) foi adotado o tempo de 3,9 s.
11 – ENTRADA E SAÍDA DE PASSAGEIROS: Para portas com vão livre de 0,80 m,
foi adotado o tempo de 2,4 s.
TEMPOS TOTAIS CALCULADOS
12 – T1- PERCURSO TOTAL: É o tempo de ida e volta do carro entre os pavimentos
extremos sem paradas. Para o percurso de 51 m e velocidade de 2,5 m/s, o tempo de
percurso total foi calculado em 40,8 s.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
19
13 – T2- ACELERAÇÃO E RETARDAMENTO: É calculado pela multiplicação do
número de paradas prováveis pelo tempo adotado no item 9.
O Tempo Total de Aceleração e Retardamento foi calculado em 32,06 s.
14 – T3- ABERTURA E FECHAMENTO DE PORTAS: É calculado pela multiplicação
do número de paradas prováveis pelo tempo adotado no item 10.
O Tempo Total de Abertura e Fechamento das Portas foi calculado em 45,47 s.
15 – T4- ENTRADA E SAÍDA DE PASSAGEIROS: É calculado pela multiplicação do
número de passageiros na cabina pelo tempo adotado no item 11.
O Tempo Total de Entrada e Saída de Passageiros foi calculado em 40,8 s.
SOMA PARCIAL (T1+T2+T3+T4): Foi obtido o valor de 159,13 s.
ADICIONAL 0,1 (T3+T4): Adicional empírico de 10% para compensar a espera
no andar de passageiros mais distantes do carro, retardatários ou distraídos. Foi
obtido o valor de 8,63 s.
16 – T- TEMPO TOTAL DE VIAGEM: É o tempo decorrido entre o instante em que os
passageiros iniciam a entrada na cabina no pavimento de acesso, e o instante em que,
após a viagem completa, subida ou descida, o carro retorna ao pavimento de acesso
em condições de receber outros passageiros para nova vagem.
O Tempo Total de Viagem foi calculado em 167,76 s.
17 – I- INTERVALO DE TRÁFEGO: É o tempo médio entre partida dos carros do
pavimento de acesso, definido pelo quociente entre o tempo total de viagem e o
número de elevadores.
Considerando o grupo com apenas 4 elevadores o Intervalo de Tráfego será de 41,94
s. Com a entrada do elevador 2 no grupo, esse tempo é reduzido para 33,55 s.
18 – Ct- CAPACIDADE DE TRANSPORTE: Que é o número de passageiros
transportados por um elevador no intervalo de 5 minutos ou 300 s. É calculado pelo
resultado da multiplicação do número de passageiros da cabina (17) por 300 e dividido
pelo tempo total de viagem (167,76). O valor obtido foi de 30 passageiros em 5
minutos por elevador.
19 – CT- CAPACIDADE DE TRÁFEGO: É o número de passageiros transportados
pela instalação em 5 minutos. Considerando um grupo com 4 elevadores, a
Capacidade de Tráfego da instalação é de 120 passageiros. Com a entrada do
elevador 2 no grupo, essa capacidade é aumentada para 150 passageiros.
4.2. CONCLUSÃO
A instalação atende à demanda de transporte vertical teórica do edifício, especialmente
com a entrada do elevador número 2 no grupo de elevadores, uma vez que a
Capacidade de Tráfego calculada está entre 120 e 150 passageiros, enquanto que a
demanda é de 126 passageiros.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
20
Analogamente, o Intervalo de Tráfego foi calculado entre 41,9 e 33,5 segundos,
enquanto que o tempo máximo de espera foi estabelecido pela norma em 40
segundos.
4.3. COMENTÁRIOS OPORTUNOS
Na prática em observações feitas no local da instalação foi verificado um Intervalo de
Tráfego acima do calculado no horário de pico, isto porque com os atuais
equipamentos, vários parâmetros considerados no cálculo não estão ocorrendo, tais
como tempo excessivo de porta aberta, acelerações abaixo da capacidade das
máquinas, velocidade inferior à nominal e, principalmente, um número excessivo de
paradas nos andares, advindas do primitivo sistema de despacho a relês.
Esses tempos médios de espera foram verificados tanto nos horários de pico de
subida, entre 9 e 10 horas, em pico de descida entre 16:00 e 17:00 horas, tendo
atingido até 90 segundos, como em situação normal de tráfego entre 10:30 e 11,00 h,
onde o tempo máximo médio de espera foi de 50 segundos.
Essas deficiências operacionais serão facilmente superadas após a modernização,
com a adoção de novo sistema de despacho micro processados, com chamadas
antecipadas que geram menor número de paradas, bem como portas mais eficientes
que reduzem o tempo de cada parada.
5. DA NECESSIDADE DE MODERNIZAÇÃO
Como já enfatizado, a instalação de transporte vertical do Edifício Brasília está com
mais de 40 anos de operação sem nunca ter recebido qualquer tipo de modernização.
É sabido, na prática, que os equipamentos já estão em sobrevida, uma vez que a vida
útil de elevadores com essas características técnicas e com esse regime de trabalho é
de 30 anos em média.
Outro fator que tem que ser levado em conta na modernização é o fator tecnologia,
pois os elevadores atualmente instalados são de concepção antiga, todos com
máquinas de corrente contínua, acionados por um grupo motor gerador de grande
potência e de baixo rendimento eletromecânico, o que se constitui em grande consumo
de energia elétrica, vindo contrariar as prescrições governamentais, que através do
PROCEL, orienta a redução do consumo de energia elétrica no país.
No Estudo do Tráfego dos elevadores, se constatou que, apesar de o Cálculo de
Tráfego indicar que os elevadores atendem corretamente a demanda da população do
edifício, na prática, essa premissa não é verdadeira, pois os equipamentos já não
oferecem a performance desejada, mesmo com a população real sendo inferior àquela
obtida no Cálculo de Tráfego.
Os elevadores também já não atendem às Normas Técnicas Brasileiras, em especial a
NBR NM 207, NBR NM 313, NBR 9050 da ABNT e à Legislação Federal de
Acessibilidade, em especial o Decreto 5.296, de 02 de dezembro de 2004, Leis 10.048
de 08 de novembro de 2000 e 10.098 de 19 de dezembro e 2000, além das posturas
locais de acessibilidade de pessoas com necessidades especiais.
CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011
21
Com a modernização proposta, os elevadores não apenas se adequarão às normas
técnicas, de segurança e de acessibilidade, atualmente vigentes, mas, e principalmente
terão melhor desempenho operacional aumentando o conforto, o bem estar e a
confiabilidade dos usuários.
Brasília, 06 de julho de 2010
FOX ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA
Engº Paulo César de R. Pereira
CREA-GO 5.490/D
Engº Jorge Batista dos Santos
CREA-DF 2.577/D