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CONCORRÊNCIA DIPES/CPLIC Nº 001/2011

ANEXO IIEstudo 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 micro-processados 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.


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 (Privativo): 18 (dezoito): Sub Solo, Térreo e 2º a 17º pavimento;Elevador 2 (Serviço): 18 (dezoito): Sub Solo, Térreo e 2º a 17º pavimento;

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Elevadores 3 a 6 (Sociais): 17 (dezessete): Térreo e 2º a 17º pavimento;Elevador 7 (Exclusivo): 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: 54,00 m, do SS ao 17º pavimento;Elevador 2: 54,00 m, do SS ao 17º pavimento;Elevadores 3 a 6: 51,00 m, do T ao 17º pavimento;Elevador 7: 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.

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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 gerá-la, 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.

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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 EnergéticoFonte: 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.

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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 % Drive Convencional Drive Regenerativo ECONOMIA %0% (0 Kg) 142.752 Kwh 59.603Kwh 58,25

25% (400 Kg) 77.011 Kwh 41.152 Kwh 46,5650% (800 Kg) 41.757 Kwh 41.025 Kwh 1,75

75% (1200 Kg) 87.080 Kwh 46.200 Kwh 46,95100% (1600 Kg) 153.000 Kwh 62.520 Kwh 59,14

TOTAL 501.600 Kwh 250.500 Kwh 50,05Fonte: Elevadores OTIS

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.

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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;

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- 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.

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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.

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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 CAPACIDADE (Passageiros) m/s (m/min) 4 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

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

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TABELA 3VELOCIDADES RECOMENDADAS PARA EDIFÍCIOS NÃO RESIDENCIAIS

PERCURSO (m) VELOCIDADES (m/s)Até 17 de 0,50 a 1,00

de 18 a 29 de 1,00 a 1,75de 30 a 44 de 1,75 a 2,50de 45 a 59 de 2,50 a 3,50de 60 a 74 de 3,50 a 4,00de 75 a 89 de 4,00 a 5,00

de 90 a 150 de 5,00 a 6,00Acima de 150 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”.

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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.

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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.

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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.

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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 m2As 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, levando-se em conta o binômio qualidade e custo.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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. PereiraCREA-GO 5.490/D

Engº Jorge Batista dos SantosCREA-DF 2.577/D

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estudo para modernização de elevadores.pdf

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