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Pré-automação

Por Luciana Freitas

O conceito de pré-automação permite que as instalações elétricas sejam preparadas para comportar o sistema de automação

A automação está mais presente na vida das pessoas e, pouco a pouco, o mercado vem de-senvolvendo soluções inteligentes, que já não são mais consideradas um luxo, mas sim uma necessidade da vida cotidiana, inserida em um

mundo moderno. Para se ter um bom sistema de automação implantado em um ambiente, seja ele residencial, industrial, comercial, etc., é necessário que integradores e projetistas ofereçam uma infraestrutura adequada, proveniente de um projeto especificado pelo consumidor final, de modo que possa unir a segurança e o conforto desejado às suas necessidades e ao orçamento do serviço.

Para isso, é necessário prever alguns preparativos antes de realizar a automação, como cabeamento, instalação elétrica e acessórios responsáveis pela distribuição de sinais de dados, voz e imagens. Um conceito que surgiu recentemente no mer-cado para suprir essa necessidade é o de “instalações elétricas diferenciadas”, chamado de pré-automação.

O conceito permite a implantação de soluções de automação gradu-almente, sem que sejam necessárias mudanças físicas, como quebra

A um passo d a automação

de paredes e novos lançamentos de cabos e dutos no momento de automatizar residências, indústrias, comércios, entre outros locais.

De acordo com o engenheiro eletricista e chefe de produtos, Marco Banzato, uma pré-automação consiste em uma prepara-ção da instalação elétrica para uma automação completa, porém já contemplando alguns pequenos controles, como timmers e dimmers. “Com isso, o usuário poderá não apenas instalar um sistema de automação completo no futuro, sem a necessidade de quebrar paredes, como também poderá usufruir de algum conforto e economia de uma pré-automação”, argumenta.

Hoje, existe grande demanda por projetos de pré-automação e, consequentemente, de automação. Para se ter uma ideia, estima-se que a demanda por projetos de pré-automação e automação cresça de 30% a 40% ao ano. Com isso, empresas que possuíam apenas produtos para automação completa co-meçaram a lançar soluções para pré-automação.

EntEndA A Pré-AutOmAçãOSegundo o professor da Faculdade de Engenharia Mecânica da

Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e responsável do Laboratório de Automação Integrada e Robótica, João Maurício Rosá-rio, existe atualmente no mercado de pré-automação um “conceito de lego”, no qual várias partes e dispositivos presentes em um ambiente vão se integrando, conforme a necessidade do usuário.

Para o engenheiro eletricista Juarez Guerra, a pré-automação proporciona um upgrade ou, ainda, um processo de melhoria na

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A um passo d a automaçãoinstalação elétrica convencional, facilitando a adoção de uma au-tomação parcial ou total a qualquer momento. “Na pré-automação não existe ‘uma inteligência’ que conecte todos os sistemas. O que existe são comandos individuais ou em pequenos grupos de circuito. Se o usuário desejar no futuro interligar todos os dispositivos, será possível”, exemplifica.

Em ambientes já pré-automatizados, mas que ainda não com-portam uma automação implantada, é possível manter a instalação elétrica convencional. “Já em uma casa ou escritório construído com automação, a instalação elétrica convencional é eliminada e tudo é instalado pensando somente em um sistema automatizado”, explica o engenheiro de controle e automação pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e coordenador técnico, Fernando Abe.

Tanto o sistema de automação como o de pré-automação devem compartilhar a mesma infraestrutura e a maior parte dos componentes não ativos, como cabos, conectores, comandos tipo pulsadores, etc. No caso do sistema de automação, existem módulos microproces-sados que executam funções de programação. Já na pré-automação, os atuadores do sistema são puramente elétricos e/ou mecânicos.

Aderir a um projeto de pré-automação significa conceber a ins-talação elétrica como comando elétrico, utilizando dispositivos de manobra, o que propicia para a instalação aplicar desde soluções simples como um controle remoto para acionamento da ilumi-nação e cortinas, como controle de acesso, controle de câmeras de segurança, etc. Tudo isso também pode ser comandado pela internet, sem precisar de uma interface dedicada exclusivamente para automação.

O que difere as instalações convencionais das pré-automatizadas é a flexibilidade que o sistema de pré-automação oferece na possível adoção (ou não) de qualquer solução em automação que venha a ser implantada. “Se um interruptor acende uma lâmpada, ele sempre fará somente isso. Não poderá ter dupla função, desativar sozinho ou por meio de um comando remoto”, explica Banzato.

Na execução da obra de pré-automação, interruptores são substituídos por pulsadores e relés de impulso, e os cabos elé-

tricos por cabos para conduzir sinais lógicos. Este acionamento é realizado pela energização momentânea da bobina do relé, que, por sua vez, possui um consumo pequeno, possibilitando a utilização de cabos de seções reduzidas para seu acionamento, o que também viabiliza a implantação desse conceito em razão do baixo custo desses condutores. Como o relé precisa ser ener-gizado momentaneamente, são utilizados botões pulsadores que também têm um menor custo que os tradicionais interruptores. Alguns acessórios como interfaces para múltiplos relés, sensores de presença e luminosidade, dimmers e quadros sinóticos simples podem ser também agregados a um sistema de pré-automação.

“Qualquer tecnologia de automação, da mais sofisticada a mais sim-ples, tem sua aplicação facilitada quando se adota a pré-automação”, comenta Guerra. Existem dispositivos de pré-automação (chamados também de stand alone electronics), que podem ser instalados em qualquer tipo de construção sem a necessidade de projeto. Porém, a outra “missão” da pré-automação, que é preparar a casa para uma integração de sistemas, só pode ocorrer na etapa de projeto.

Segundo Abe, a pré-automação é muito simples, sendo realizada com a adição de eletrodutos e quadros de automação vazios, ou apenas a previsão de espaço para esses quadros. “As inovações que merecem ser comentadas são as da automação, que servirão como motivação para a pré-automação durante a fase de construção”, enfatiza.

tiPOs dE instAlAçãOUtilizando-se dos mesmos dispositivos de manobra, pode-se con-

ceber uma instalação centralizada, na qual todos os dispositivos de manobra ficam no mesmo quadro - podendo ser, ou não, o quadro dos dispositivos de proteção -, ou descentralizada, em que os elemen-tos de manobra ficam próximos às cargas que irão manobrar. Por ser simples, a instalação pode ser executada por um eletricista instalador.

O sistema fica entre a alimentação do circuito e o dispositivo elétrico a comandar. Assim, pode ditar em qual momento aquele dispositivo (lâmpada, cortina, portão) será acionado. Esse momento poderá ser definido por tempo, evento externo ou comando feito pelo

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usuário. A instalação normalmente é simples, sem a necessidade de um integrador de sistemas. Os dispositivos podem ser instalados no quadro elétrico, forro de gesso, caixa do interruptor, entre outros.

Para um ambiente residencial ou em um escritório, a pré-automação pode ser facilitada prevendo de um quadro de automação de tama-nho adequado próximo ao quadro de distribuição elétrica. O quadro pode ser instalado e deixado vazio, ou apenas previsto o espaço para o mesmo, fechando o nicho com gesso acartonado, por exemplo.

Além disso, novos eletrodutos são instalados prevendo a rota dos cabos da automação e, em alguns casos, o rearranjo dos cabos elétricos. Por fim, novas caixas de embutir podem ser adicionadas, prevendo a instalação de equipamentos como telas de toque, recepto-res de controle remoto, botões de cenário, sensores de presença, etc.

De acordo com o engenheiro operacional civil e eletricista, Carlos Irahy Correa, a pré-automação já faz parte de alguns produtos, que antigamente eram só automáticos, mas que atualmente são disponibilizados no mercado e pré-concebidos para a futura automação central.

O sistema de pré-automação pode ser implantado em todos os segmentos de construção. Em construções novas é apenas um adicional na instalação elétrica. Já em construções antigas, obviamente são necessárias reformas. “Evitar essas reformas futuramente é exatamente a proposta da pré-automação”, co-menta Abe. Em instalações antigas, é necessário alterar parte da infraestrutura de tubulação e cabeamento.

COmO EsPECifiCAr O PrOjEtOPara se conceber uma pré-automação eficiente, o primeiro pas-

so a ser dado é entender a necessidade do consumidor final. A partir daí, nasce o projeto com o esboço das instalações e dos pontos a serem monitorados. Em seguida, é gerada uma lista

com a discriminação dos equipamentos, que são instalados e montados nas estruturas. “Na instalação elétrica convencional, o consumidor fica preso ao serviço já existente. Quando se fala em pré-automação, se fala em projeto, então as chances de falha ou de erro são quase zero”, declara Rosário.

É de fundamental importância que, na hora da especificação de um projeto de pré-automação, seja observado o espaço físico do local, os equipamentos e a potência a serem utilizados e o nível de ruído tolerado pela rede elétrica. Ressalta-se que deve ser feito também o monitoramento dos diferentes pontos, de forma que seja possível prever e conhecer os problemas nas máquinas e nos equipamentos, antecipando o diagnóstico das possíveis falhas.

Em qualquer situação, seja na pré-automação, seja na automação, o usuário final é quem define os padrões e serem adotados. No geral, as demandas de maior solicitação de projeto estão relacio-nadas à segurança e ao conforto. Cabe ao integrador - responsável por conceber as soluções - apontar alternativas que permitam flexibilidade e segurança na instalação e operação do sistema.

Esse profissional planeja e acompanha desde o lançamento da tubulação até a instalação dos produtos especificados e testes finais, tanto na pré-automação centralizada como na descentralizada. “Um projeto bem feito permite que o morador possa retirar ou incluir qualquer dispositivo ‘inteligente’ na casa a qualquer momento, bem como partir para uma integração completa”, enfatiza Banzato.

Embora os sistemas de automação existentes no mercado já possuam certo grau de semelhança, ainda existem importantes diferenças em suas arquiteturas. Porém, é possível definir uma topologia de infra-estrutura elétrica capaz de atender à maioria dos sistemas existentes, independente de qual seja escolhido futuramente. O importante é executar um bom projeto elétrico para que a instalação seja otimizada.

Tendências do mercadonas redes de energia modernas e inteligentes como a do smart Grid

- sistema de transmissão e distribuição remota de energia elétrica -, o

consumidor final será parte integrante do sistema energético, atuando

diretamente no gerenciamento das cargas a serem comandas em sua re-

sidência, segundo seu interesse em horários mais econômicos, de acordo

com a concessionária de energia. “sem dúvida isso impulsionará a adoção

de sistemas automatizados ou pré-automatizados”, garante Juarez Guerra.

em pouco tempo, praticamente qualquer projeto elétrico trará ao

menos a opção de se implantar a pré-automação. Trata-se de uma

questão de difusão do conceito. “o custo é muito pequeno se compa-

rado ao benefício, principalmente quando se considera a velocidade

com a qual a tecnologia avança em todos os campos, inclusive nos de

automações residencial e predial”, aponta Fernando abe.

de acordo com muratori, à medida que a automação for cada vez

mais adotada, a pré-automação deve crescer em caso de novos projetos.

“muitas vezes o construtor ou incorporador não deseja inserir a automa-

ção nos seus custos construtivos, mas percebe que precisa investir pelo

menos na pré-automação para atender à demanda de mercado”, declara.

segundo João maurício rosário, existe ainda um recurso, por meio

do computador, que possibilita a execução do protótipo, no qual se

consegue fazer testes e simulações, chegando ao layout e componen-

tes adequados. “Um projeto de instalação elétrica abrange também a

rede de comunicação, como, por exemplo, para fazer coleta de sinais,

e a parte de sistemas de supervisão e controle de dados”, explica.

Para otimizar as instalações, existem na França edifícios que só possuem

as carcaças, abrigando internamente uma espécie de “divisórias inteligen-

tes”, nas quais as canaletas ficam localizadas no meio delas, com o objetivo

de facilitar a expansão ou o aperfeiçoamento das instalações, se necessário.

“com isso, fica muito mais fácil, por exemplo, aumentar uma sala ou instalar

outro equipamento, mudando-se apenas algumas cargas”, orienta rosário.

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QuEstãO dE CulturAA pré-automação é um processo possível em qualquer instala-

ção, porém, o que ainda dificulta a sua disseminação, é a falta de cultura do usuário final de adotar esse tipo de processo. “Falta uma quebra de paradigmas perante as construtoras e engenharias no sentido de buscar maior flexibilidade de uso e, consequente-mente, a economia de energia”, aponta Guerra.

A forma que os integradores e consultores encontraram para “driblar” tais resistências é oferecer a alternativa de pré-automação, por ser um sistema mais barato e bem flexível, deixando a porta aberta para, no futuro, implantar a automação, fato esse inviável ou ainda muito custoso sem a pré-automação.

Ainda que a automação predial tenha se tornado mais presente no dia-a-dia em razão da busca por maior segurança e conforto, outro problema é a falta de mão-de-obra qualificada neste segmen-to, o que encarece o projeto de pré-automação. As dificuldades de implantação das instalações elétricas pré-automatizadas hoje estão mais relacionadas a conceito de custo que aos aspectos técnicos.

Em aspectos técnicos, não existem muitas dificuldades para a adoção de um projeto de pré-automação, embora ainda exista muito desconhecimento de como o projeto deve ser modificado. Porém, os benefícios da automação e, consequentemente da pré-automação, não são ainda bem difundidos e, portanto, o mercado imobiliário interpreta apenas como um custo a mais. “Esta é a maior dificuldade para implantar projetos de automação e pré-automação”, ressalta Abe.

BEnEfíCiOs dA Pré-AutOmAçãOA pré-automação propicia inicialmente flexibilidade na instala-

ção propriamente dita, assim como na escolha da tecnologia de automação a ser aplicada futuramente, praticidade na execução da instalação e segurança ao usuário com a possibilidade de adoção

de comandos em extra baixa tensão. Ela possibilita o acionamento de cargas a distância, dimerização de iluminação, acionamento/desligamento automático de dispositivos do ambiente.

Outra vantagem é a eliminação da necessidade de reformas no futuro, caso se decida instalar uma automação. Embora existam tecnologias sem fio disponíveis no mercado, instalar um sistema cabeado é mais seguro e mais barato. “Dentro de algum tempo, a automação será corriqueira em casas de classe média. Quem tiver um imóvel já pre-parado com a pré-automação será muito beneficiado”, antecipa Abe.

Em um edifício de apartamentos, por exemplo, existem com-pradores que desejam ou não ter a automação logo depois de se mudarem. “Mesmo que a construtora não queira investir em automação, a pré-automação será um grande diferencial, mes-mo para aqueles compradores que, no momento, não desejem instalar sistemas automatizados”, destaca Abe.

Para o engenheiro de produção pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP), membro fundador e atual conselheiro da Associação Brasileira de Automação Residencial (Aureside), José Roberto Muratori, uma outra vantagem obtida com a pré-automação é baratear a automação e facilitar a instalação a qualquer momento e em qualquer proporção, ao gosto do usuário.

QuAntO CustA O invEstimEntO?Em linhas gerais, comparando-se uma instalação convencional

com uma pré-automatizada, para uma residência com aproxima-damente 150m2, por exemplo, é possível obter uma economia de 20% a 30% dos custos a partir da diminuição do material e mão-de-obra. Já comparando uma instalação pré-automatizada com uma instalação automatizada, dependendo da solução adotada, pode-se chegar a uma redução de 70% dos custos do equipamento, instalação e mão-de-obra.

“Em cerca de dois ou três anos o aumento é amortizado, levando em conta energia elétrica mais barata, menos tempo de parada dos equipamentos em função de seu melhor controle, entre outros aspectos relevantes”, calcula Rosário.

Ainda segundo ele, o custo de um projeto de pré-automação é considerado caro pelo fato da ausência de mão-de-obra especiali-zada. Porém, o custo sobre os componentes acaba sendo reduzido, uma vez que não é preciso fazer a adaptação. “A partir do momento que se tem uma especificação de um projeto por meio de softwares, é possível ter todo o planejamento, com a dimensão, previsão e simulação, além de se poder gerenciar os custos de energia elétri-ca, a partir da racionalização dos recursos. Se o cliente especificar exatamente o que ele deseja, torna-se muito fácil saber o que ele precisará, além de ter os custos na ponta do lápis”, alega.

A variação do custo financeiro de um projeto de pré-automação é grande, uma vez que depende da quantidade de circuitos a serem comandados e o tipo de inteligência aplicado em cada um deles. “Se considerarmos os preços de projeto, infra (conduítes), cabos e atuadores (pulsadores e relés, etc.) apresentam custos básicos, muito inferiores aos de um sistema de automação com o mesmo número de comandos e saídas controladas”, compara Muratori.

“Dentro De algum tempo, a automação será corriqueira em casas De classe méDia. quem tiver um imóvel já preparaDo com a pré-automação será muito beneficiaDo”fernanDo abe, engenheiro De controle e automação