proj.1 dim. data center g7 eise 3m

Dimensionamento Eléctrico de um DATA CENTER Projecto Electrotécnico I

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UMA /EISE Luanda, Dezembro de 2013

1. INTRODUÇÃO

O presente trabalho refere-se à instalação eléctrica de um data center, sendo esta

uma estrutura de utilização , pois, o data center é um local de tratamento de dados e

informações em que o consumo de energia eléctrica é contínuo ao longo do mês, isto é,

24h/dia, 7 dias por semana e 30 dias por mês. Assim, deve ser garantida uma alimentação

de qualidade e sem picos de oscilações no nível de tensão nominal recebida pelos materiais

e equipamentos instalados no local. Com esse propósito, foi-nos apresentada a proposta

de instalarmos electricamente o data center, incluindo também o sistema de protecção

contra incêndio.


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2. LISTA DE ABREVIATURAS

µ - Coeficiente de utilização;

A – Área de um recinto [ m2]

C – Comprimento [m]

Cap– Capacidade de refrigeração de um recinto [BTU/h]

Cap. Compens – capacidade de refrigeração de compensação [BTU/h]

Cap.AC – Capacidade do aparelho de Ar condicionado [BTU/h]

CENELEC - Comité de Normalização Electrotécnica

CIE – Comissão Internacional Electrotécnica.

Cprev – Capacidade prevista [BTU/h]

d – coeficiente de depreciação

dias/mês--- dias de trabalho por mês

E – nível médio Iluminância recomendável [lx]

f.p – factor de potência [0.8]

h/dia---- Horas de trabalho diário

h/mês---- horas de uso por mês

Hu – altura útil do recinto [m]

IB, Is – Correntes de base e de serviço respectivamente [A];

Icc -– Corrente de curto-circuito [A];

IccBT- Corrente de curto-circuito no secundário de dos transformadores [A];

IF,If, e I2 – Corrente de funcionamento ou de actuação dos dispositivos de proteção;

InDR - Corrente nominal do interruptor diferencial [A]


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ITED – infraestrutura de telecomunicações de edifícios.

Iz- Corrente máxima admitida por um condutor ou cabo[ A];

k – Índice do Local

Kc – factor de evolução de carga [varia entre 1.05 a 1.5]

Ks – factor de simultaniedade;

Ku – coeficiente de utilização;

kWh---- consumo de energia mensal

L – largura do recinto [m]

l – comprimento do condutor[m]

NºL – número de luminárias

NºT – número de tomadas;

P- potência activa [W];

P(m) – perímetro de um recinto [m]

Pdc – poder de corte de um dispositivo de protecção.

QGD- quadro geral de distribuição;

QTC-quadro de transferência de carga;

Qtd. --- Quantidade de equipamentos

QUPS- quadro de UPS;

R - resistência eléctrica [Ω]

R.S.I.U.E.E - Regulamento de Segurança de Instalações e Utilização da Energia Eléctrica

R.S.S.P.T.S - Regras de Segurança de Subestações e Posto de Transformações

R.T.I.E.B.T.- Regras Técnicas das Instalações Eléctricas de Baixa Tensão


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S– Área de secção transversal de um condutor [VA];

S recinto - Potência aparente do recinto [VA];

SDEM - Potência de demanda do Data Center [VA];

Sprev - Potência prevista [80]

SRES – Potência de reseva do Data Center

STINST – Potência total instalada;

T.I – tecnologia de Informação

TUE – tomadas de uso específico;

TUG – tomadas de uso geral (normais);

TUGE -– tomadas de uso geral (estabilizadas);

UBT – Tensão nos enrrolamentos de baixa tensão dos trasformadores [V]

Uc – tensão composta (alimentação trifásica, 380V);

UPS --- Sistema ―no-break‖ para as tomadas estabilizadas dos escritórios, rack’s e o

sistema VRF.

U-tensão nominal (alimentação monofásica, 220V);

VRF252 – Aparelho de refrigeração multi-split com potência de 25.2 kW.

Y1-distância entre a parede e o centro da luminária ao longo da largura [m];

Y- espaçamento entre o centro de duas luminárias em relação a largura [m];

X1- distância entre a parede e o centro da luminária ao longo do comprimento [m];

X- espaçamento entre o centro de duas luminárias em relação ao comprimento [m];

Zcc –

ρ - resistência específica ou resistividade do material condutor [Ωmm2/m]


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ρp - Índice de reflectância do piso;

ρpa- Índice de reflectância das paredes;

ρt - Índice de reflectância do tecto;

– Número de lâmpadas;

– Fluxo luminoso total [LM];

- Fluxo luminoso útil [LM];

Rackserv – Rack de servidores (2 fontes)

RackTELF - rack de telecomunicação;

RackWAN - rack de equipamentos WAN, firewall, switch (2 fontes)

RackEqDiv - rack para equipamentos diversos.

SPT – Potência do Posto de transformação [kVA]

UMT – tensão nos enrolamentos de média tensão[15kV].

d – densidade da corrente suportada por uma barra condutora (2A/mm2)

Ibarr - corrente suportada por uma barra [A]

In – corrente nominal estipulada para um dispositivo de protecção [A];

∆U – Queda de tensão em um trecho do circuito [ V]


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3. NORMAS E REGULAMENTOS DE APOIO

Para a elaboração do presente estudo, foram observadas as seguintes Normas e

Regulamentos em vigor:

Para os níveis de iluminação baseamo-nos nos níveis de iluminação mínimo

padronizado pela DIN e ISSO;

Regulamento de Segurança de Instalações e Utilização da Energia Eléctrica

(R.S.I.U.E.E);

Normas e Especificações Nacionais e Europeias da Comissão Electrotécnica

Internacional Electrical Cimission (IEC) e do Comité de Normalização

Electrotécnica (CENELEC);

Regras Técnicas das Instalações Eléctricas de Baixa Tensão (R.T.I.E.B.T.);

Regulamento de Segurança contra Incêndios, de acordo com norma EN54-7/9 e de

qualidade ISO9002 e EN29002, especificamente a norma EN 54-7:2000;

Regras de Segurança de Subestações e Posto de Transformações (R.S.S.P.T.S)


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4. OBJECTIVO DO PROJECTO

Este projecto tem como objectivo principal, garantir a segurança, qualidade e

fiabilidade da instalação, bem como para os equipamentos e os utilizadores da Mesma.

Assim, deve:

Garantir a utilização e o funcionamento eficaz e segura de todos os aparelhos.

Permitir desempenhar com eficiência e boas condições de segurança os fins que se

destinam e limitar eventuais perturbações e facilitar a pesquisa e reparação de

avarias, segundo o art.º 417 do RSIUEE;

Proporcionar melhor alimentação possível dos equipamentos tendo em conta o

limite máximo da queda de tensão nos circuitos de iluminação, tomada e de

alimentação, sendo 3% e 5% respectivamente, artigo 425 do RSIUEE.

5. MEMÓRIA DESCRITIVA E JUSTIFICATICA


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A presente Memoria Descritiva e Justificativa, bem como os desenhos anexos, referem-se

ao projecto de dimensionamento eléctrico de um DATA CENTER com a seguinte

descrição:

5.1 COMPARTIMENTOS DO DATA CENTER

O DATA CENTER é constituído por 7 compartimentos, sendo a sala de rack’s o

―compartimento especial‖ tanto pelos equipamentos que possui, como pelos cuidados e o

nível de segurança que ela deve ter. Assim, descrevemos os compartimentos do local,

ignorando as Zonas de acesso como os dois corredores e a Escada, segundo o art.435º,

num.2.

1. Sala 1 – Administração

2. Sala 2 - Administração Sigma

3. Sala 3 – Arquivo De Material Digital

4. Arquivo De Livretas (Sala 4 + Sala5)

5. Hall Reception - Recepção

6. Sala 6 - Caja

7. Data Center (SALA DE RACK’S)

5.2 CLASSIFICAÇÃO DO LOCAL QUANTO A SUA UTILIZAÇÃO

A classificação do local quanto a sua utilização foi considerada de acordo com o art.83°

alínea b) e art. 97° do R.S.I.U.E.E, enquadrando-se como Local de uso Profissional.

5.3 LIGAÇÃO À REDE DE ALIMENTAÇÃO DE ENERGIA ELÉCTRICA


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A energia eléctrica será fornecida por um sistema trifásico em baixa tensão (B.T) a

uma frequência nominal de 50 Hz a partir de transformadores locais com uma relação de

transformação de 15kV/380V, como a potência de 150 kVA, situados na parte traseira do

DATA CENTER a uma distância inferior a 30 m, com uma distância de 2m de separação

entre si, de modos a garantir maior espaço de manobra durante a manutenção e

consequentemente facilitar o arejamento dos mesmos.

Usamos cabos do tipo Subterrâneos, do tipo LXV (0,6-1 KV) enfiados em tubos de

PVC de 75 mm de diâmetro, desde os transformadores até ao quadro de transferência de

carga (QTC) e a partir deste, serão usados também cabos subterrâneos do tipo LXV

enfiados em tubos de diâmetro de 63mm até ao quadro geral de distribuição (QGD) do

Data Center, de formas a garantir menor queda de tensão no circuito, cujo valor não deve

exceder 3%, segundo o artigo 425 do RSIUEE. Em caso de aumento de carga estes podem

suportar no máximo 5% da potência instalada.

As entradas de cabos serão subterrâneas, executadas em tubo PVC com diâmetro de 90

mm, instalados a uma profundidade não inferior a 0,70 m, conforme estipulado pelos Art°s

267° a 272° do R.S.I.U.E.E.

Assim:

- Toda a instalação eléctrica, será derivada do referido quadro geral de distribuição

(QGD), a partir do qual será estabelecida a alimentação para o quadro das UPS e

para os diversos pontos de utilização de Energia eléctrica.

- O dimensionamento e o esquema eléctrico destes quadros serão apresentados nos

capítulos respeitantes aos mesmos


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5.4 REGIME DO NEUTRO NO LADO BT

Para o regime do Neutro em BT escolheu-se sistema TT é um sistema que na qual

as massas estão ligadas directamente a terra Protecção e o neutro directamente ligado a

terra de Serviço (fig.1).

Escolheu-se porque é e aplica-se em geral nas alimentações de energia eléctrica.

É o sistema mais simples no estudo e na concepção, e de fácil localização dos

defeitos. Mas tem como defeito o corte da instalação no primeiro defeito de isolamento.

15kV/50Hz 380V/50Hz /150kVA

QTC/DATA CENTER

Fig. 1. Esquema de aterramento TT

QUADROS ELÉCTRICOS

Todos os quadros (QTC, QDG, QUPS) deverão ser do tipo armário modular em

matéria isolante, auto extinguível, com índice de protecção não inferior a 415,

equipados com calhas tipo DIN e terão porta que permite o acesso aos aparelhos de

protecção e corte de modos a garantir maior efeito de manobra, manutenção e execução

de ligações e regulação de aparelhos neles instalados.


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As ligações internas dos quadros serão executadas em condutores de cobre do tipo

H07V-U/R, nas secções respectivas indicadas, excepto nas saídas onde se devera usar a

secção mínima de 2,5 mm2.

Os barramentos e condutores deverão ser identificados com as cores de

(castanho/preto/cinzento) para as fases, azul para o neutro e verde-amarelado para o

barramento de terra e o seu respectivo condutor. A aparelhagem montada nos quadros,

serão devidamente identificadas por meio de etiquetas que permitam conhecer as

funções a que se destinam, ou os circuitos a que pertencem.

5.5 CIRCUITOS ELÉCTRICOS

COMPONENTES ALIMENTADOS DO QUADRO GERAL

Circuitos de iluminação geral (ILUM);

Circuitos de tomadas de uso geral normais (TUG)

Circuitos de tomadas de uso geral estabilizadas (TUGE);

Circuitos de tomadas de uso específico estabilizadas (sala de rack’s);

Circuitos parciais de refrigeração por ar condicionado (VRF252);

Sistema de protecção contra incêndio (detector óptico-térmico de fumo);

5.6 APARELHAGEM DE COMANDO E SERVIÇO

Toda a aparelhagem de comando e serviço deverá corpo e espelho em material plástico

isolante, e as tomadas serão necessariamente, fixadas às caixas por parafusos de latão

cromados.

Toda a aparelhagem de comando e tomadas deverá os seguintes calibres:

Comando 10 A, 230 V, 50 Hz (IP44);

Tomadas 16/32 A, 230/400 V, com terminal de terra (IP44);

Tomadas 16/32 A, 230/400 V, com terminal de terra (IP45) para a recepção.


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5.7 ATERRAMENTO DA INSTALAÇÃO E PROTEÇÃO DAS PESSOAS

Na sua execução, deverá ser observado o prescrito no art. 410 do Regulamento de

Segurança de Instalações Colectivas de Edifícios e Entradas (R.S.I.C.E.E.).

Em cada quadro eléctrico existirá um barramento de terra de protecção. Os circuitos de

utilização serão formados por pequenos grupos (n <= 6), protegidos por aparelhos

diferenciais das seguintes sensibilidades: Tomadas de usos gerais 30 mA e Iluminação

geral 300 mA.

Deverá ser executado separadamente terra de protecção, ao qual serão ligadas as estruturas

metálicas e todos os elementos que possam eventualmente ficar sujeitos a tensão. Os

eléctrodos deverão, em regra, ficar enterrados verticalmente no solo, a uma profundidade

tal que, entre a superfície do solo e a parte superior do eléctrodo, haja uma distância

mínima de 0,80 m.

Para os valores de resistência de contacto, deverão ser tidos em conta os valores indicados

no Regulamento em vigor.

Cabe ao instalador a medição do valor da resistência de terra, ajustando o número de

eléctrodos necessários, de modo a que se obtenha uma resistência de terra adequada, de

modos que a tensão máxima de contacto seja inferior ou igual a 50V.

A ligação à terra será efectuada através de condutor tipo HO7V-R com a secção 50 mm² de

cor verde – amarela para uma tensão de isolamento 450 / 750 V, sendo o mesmo protegido

em todo o seu percurso através de tubo de Polietileno com o diâmetro adequado.

NOTA: Será ainda ligado à terra de Protecção os mastros de antenas de R/TV, caso exista.

5.8 CONDUTORES E CABOS USADOS NA INSTALAÇÃO

Para os escritórios usamos o condutor H07V-K – 400/750V (NP XS-2), isto é, para a

iluminação de todos os compartimentos usamos secções 1.5mm² e 2.5mm² para as TUG

(Estabilizadas e não) -Em anexo.


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ILUMINAÇÃO

Para o cálculo da iluminação usamos o método dos lúmens, por ser um método que leva

em consideração as características do recinto, quer geométricas, quer decorativas, por ser

mais eficiente e por apresentar resultados muito práticos.

Sistema de iluminação

Decidimos optar pelo sistema de iluminação directo, pois, como sabemos este

sistema emite cerca de 90% a 100% do fluxo luminoso ao plano e por se tratar

fundamentalmente de Escritório surgiu a necessidade de iluminar o local com poucas

perdas do fluxo luminoso total.

Escolha das lâmpadas

O tipo de lâmpadas indicado para este projecto é a fluorescente LUMILUX®-

OSRAM, ela existe nas versões de 18, 36 e 58W.

Optamos pela versão LUMILUX® 36W/21-840, porque as salas são amplas. Assim, não

há limitação física de comprimento da lâmpada, e a sua aquisição é mais compensadora.

Os dados da lâmpada são obtidos nos catálogos OSRAM, a saber:

• LUMILUX® TLD-36W cor 21-840

• Fluxo luminoso: 3350 LM

• Temperatura de cor: 4000 K - Branca (neutra /luz do dia)

• Índice de reprodução de cor: 84

Reactor com 0.8 de factor de potência.

NOTA: Assumimos números pares de luminárias para os escritórios com os objectivos

principais de uniformizar e melhorar o fluxo luminoso nas salas e facilitar a distribuição

das luminárias nos respectivos.


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TOMADAS

Para determinar o nº de tomadas, usamos o método do perímetro, por ser mais

prático e por nos permitir obter maior nº de tomadas em relação ao método dos 25VA/m2.

Assim para tal, usamos 1 tomada para cada 5m do perímetro e instaladas a 0,30m do

pavimento com indice de proteção IP44, excetpo na recepção onde as tomadas estarão no

piso com indice de proteção IP55.

Os circuitos de tomadas de uso geral serão realizados em condutores do tipo H07V-

K de secção 2,5 mm² protegidos disjuntor com calibre de 16A/30mA/1.5kA e tubos VD

com no mínimo VD Ø 20, 32, e 40 mm e terão condutor de protecção com a mesma

secção, excepto o circuito dos Rack’s que será independente e realizados em condutor do

tipo H07V-K de secção 25 mm² protegido por um terra de 16mm2

.

TELEFONIA

Para os cálculos de telefonia nos compartimentos do Data Center usamos as normas

técnicas europeias previstas no Regulamento (CE) nº: 764/2008 do Parlamento Europeu e

do Conselho de 9 de Julho, operacionalizados pela Resolução de Conselho de Ministros nº

44/2009, de 7 de Maio, publicada em Diário da Republica, 1ª série, nº 104, de 29/05.

Âmbito de aplicação

Os presentes requisitos técnicos gerais aplicam-se aos edifícios novos ou a

reconstruir, bem como aqueles que possam estar sujeitos a alterações, nos termos

previstos no Decreto-Lei n.º 123/2009, de 21 de Maio (com a redacção dada pelo Decreto-

Lei n.o 258/2009, de 25 de Setembro).

A necessidade da presente 2ª edição do Manual de ITED tem por vários pressupostos, de

onde se destacam os seguintes:


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Novas Normas Europeias (EN) e actualização das existentes;

Preparação dos edifícios para a introdução das Redes de Nova Geração (RNG);

Contexto normativo

Estas normas acima citadas recomendam-nos que:

a) Para um escritório- para cada recinto, teremoa A/40 m2 + 1 ponto de telefone.

b) Para cada posto de trabalho devem ser atribuidos pontos dependendo da

necessidade do de cada escritório;

Assim, segundos as necessidades dos serviços do local a considerar, os cálculos

vêm descritos nas paginas adiante.

O tipo de cabo que vamos utilizar é do tipo condutores UTP, cat6, mas a para a nossa rede

vamos utilizar apenas dois condutores para rede telefônica analógica e/ou os outros para o

serviço de dados. As tomadas serão do tipo RJ45, e os conectores também serão RJ45.

5.9 POTÊNCIA DO DATA CENTER (SALA DE RACK´S)

A potência da sala de Rack’s do DATA CENTER foi determinada através dos

números de equipamentos (de T.I) a serem instalados e dos números dos equipamentos

instalados ou previstos nos mesmos.

os rack´s de servidores e switch são de 42 Us a rack para telecomunicação.

Em média a potências dos servidores de 1U e 2U varia entre 500 á 700 w, para o nosso

data center escolhemos servidores de 2U de potencia 600w.

Para um (1) rack de Servidores obtivemos:

10 servidores de 2U com a potencia de 600w.

1 KVM de potencia de 300w

1KMM para rack’s (Monitor e teclado) com a potencia de 300w

4 storage System 2U com potência de 600w.


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Potência total de um rack de servidor=6000w+300+300+3000 = 9600w.

Potência total dois rack´s de servidores será= 19 200w.

Considerando que os outros rack´s terão equipamentos de menos potência

praticamente passivos em relação a rack´s de servidores, assumimos para cada um eles

30% da potência dos de um rack de servidor, para os 3 rack’s teremos uma potência de

8400w. Assim A potencia total dos 5 rack´s será 27600W.

5.10 SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO

Para a refrigeração do recintos efectuamos os cálculos segundo o artigo 435

RSUIEE na linha b) comentário 1, considerando a área de cada local e usando a potencia

activa prevista de 80VA/m2. Posteriormente acrescemos 600 BTU/h para cada pessoa ou

equipamento em compensação ao calor que os mesmos dissipam no recinto de formas a

garantir um clima temperado (AA4 e AB4 temperatura ambiente: -5ºC a +40ºC) para todos

os locais excepto na Sala de rack’s em que o clima deve estar frio (AA3 e AB3

temperatura ambiente: -25ºC a +5ºC), segundo secção 512 das RTIEBT /parte V, secção

321.1-2.

Para o nosso caso, escolhemos dois (2) aparelhos VRF de 8HP/25.2kW em função

das necessidades no nosso local, de acordo com os cálculos apresentados.

De acordo a tecnologia, os aparelhos VRF são controlados a partir de um software

chamado Sistema de controle Inteligente Integrado (BMS) usa o método de multi-

transmissão independente de alta velocidade. Têm uma função de controle centralizado,

que pode regular a alta velocidade o ar condicionado de todos os compartimentos do

DATA CENTER.

Escolhemos condutores do tipo VAV 3x25mm2

+16 mm2T, a partir da tabela das

R.T.I.E.B.T, em anexo.


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5.11 SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA INCÊNDIO

DETECÇÃO AUTOMÁTICA E ALARME DE INCÊNDIO CENTRAL

Central de detecção de incêndios do tipo endereçável, composta por 1 loop de

Detecção (conjunto de dispositivos ligados até a central formando um circuito em anel).

A central deverá estar de acordo com a norma EN54-7/9 e de qualidade ISO9002 e

EN29002.

Para o nosso local utilização de tipo XII, categoria do risco é 3ª configuração é 3.

Assim, a central de detecção e alarme de incêndio será de montagem saliente, com

invólucro em chapa de aço devidamente tratada e pintada, dotada de porta com fechadura e

um painel com um sinóptico de modo a ser possível verificar o estado permanente da

central.

A central deverá incluir todos os equipamentos e acessórios necessários à sua

segura montagem e funcionamento, como por exemplo: baterias de acumuladores e

respectivos carregadores:

Em termos de comandos, as informações serão tratadas e processadas ao nível do software

do sistema;

Capacidade de temporização da rede de alarme e comandos associados, de forma a

evitar situações de pânico injustificadas, sem a garantia de uma situação real de

sinistro;

Todos os circuitos de processamento, controlo, sinalização e alimentação eléctrica,

serão vigiados, tendo a central capacidade para sinalizar qualquer interrupção ou

contacto indesejável entre quaisquer condutores ou componentes. A falta de

alimentação eléctrica na fonte principal (rede de 220V), deverá activar sinalização

luminosa, pelo menos;

Cabos

As canalizações do sistema de detecção de incêndios são constituídas por condutores

isolados do tipo TVHV 1x2x0.8mm2 enfiados em tubos isolantes do tipo VD.


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Os condutores da instalação de detecção apenas deverão ser cortados nas ligações aos

detectores.

A alimentação à central de detecção de incêndios será monofásica e deverá ser realizado

por um condutor do tipo H05VV-U e terá a secção de 2,5mm2.

Quaisquer condutores ou componentes. A falta de alimentação eléctrica na fonte principal

(rede de 220V, deverá activar sinalização acústica e luminosa;

Os detectores deverão transmitir um sinal eléctrico à central logo que a temperatura

ambiente aumente mais do que 10°C/min. ou logo que atinja cerca de 60°C..

Sinalizadores

A frente da porta de dependências de difícil acesso (normalmente fechadas), ex: escritórios

e a Sala de rack’s deverá ser instalado um sinalizador que interligado com todos os

detectores dessa área sinalizará de uma forma rápida e imediata no caso de incêndio, a área

onde este se desenvolve.

Os sinalizadores serão compostos por leds com difusor externo na cor vermelha.

Instalação

A sua instalação deverá ser efectuada horizontalmente por cima das juntas das portas e de

forma que fique bem visível a qualquer pessoa que se encontre em qualquer ponto do

corredor.

A altura máxima de montagem de um detector de temperatura não deve exceder os 7,5

metros. A área de cobertura de um detector de temperatura é de 5,3m de raio de cobertura.

O sensor de fumo é CPT341, Detector combinado óptico-térmico, LED, visível a 360º,

tensão 15/30VDC.

Botoneiras, modelo CXL/GP/R/BB, tensão 9 a 30VDC, temperatura de funcionamento -

10ºc a 55ºC com montagem saliente, sendo a respectiva caixa dotada de tampa de vidro,

transparente, facilmente quebráveis e bem posicionados em locais totalmente desobstruídos

e bem visíveis.


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Sirenes Roshni e Flashni. Modelo: sirene com flash de base baixa, tensão 18 a 30VDC, -

10ºC a 55ºC.

Segundo os cálculos para cada recinto teremos um detector de incêndio, excepto a sala da

data center que terá dois.

Os detectores deverão transmitir um sinal eléctrico à central logo que a temperatura

ambiente aumente mais do que 10°C/min. ou logo que atinja cerca de 60°C.

Os detectores deverão ser de acção não retardada.

5.12 LEVANTAMENTO DO CONSUMO MENSAL DO DATA CENTER

Admitimos que os escritórios funcionam durante 8h/dia durante 22 dias/mês e para

o data center (Sala de Rack’s) 24h/dia durante 30 dias/mês (em média).

Tabela.1 – Consumo mensal de energia no Data Center.

EQUIPAMENTOS

CONSUMO GERAL

P (W) Qtd h/dia dia/mês h/mês Ptotal(W) kWh mês

Iluminação geral 2x36 34 8 22 176 2448 430.85

Computador 500 6 6 22 132 3000 396

Projector 500 2 4 22 88 1000 88

Impressora / fotocopiadora 200 6 8 22 176 1200 211.2

Impressora de Rede 400 1 8 22 176 400 70.4

Plastificadora 500 2 2 22 44 1000 44

Encadernadora 1500 2 4 22 44 3000 132

Rack’s Servidores 96000 2 24 30 720 19200 13 824

Rack restante 2880 3 24 30 720 8640 6 220.8

Sistemas VRF 25200 2 24 30 720 50400 36 288

UPS 36000 3 8 30 240 108000 25.92

TOTAL 951.46

O consumo mensal de energia no DATA CENTER é de 951.46 kWh.

6. MEMÓRIA DE CÁLCULO

6.1 LEVANTAMENTO DAS ÁREAS DO DATA CENTER


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SALA 1 - ADMINISTRAÇÃO

Dados A=C

C=4.00 m

L=3.00 m

A=?

SALA 2 - ADMINISTRAÇÃO SIGMA

Dados A=C

C=4.00 m

L=3.00 m

A=?

SALA 3 – ARQUIVO DE MATERIAL DIGIRAL

Dados A=C

C=5.50m

L=3.90m

A=?

ARQUIVO DE LIVRETAS (SALA 4 + SALA5)

SALA 4

C4=5.90 m

L4=3.90 m

m2

SALA 5

C5=3.80 m

L5=2.93 m

m2

+

m2

m2

SALA 6 – CAJA

Dados A=C

C=3.8 m


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L=2.93 m

HALL RECEPTION - RECEPÇÃO

Dados

D=5.00 => r=2.50

;

( )

CORREDOR 1

Dados A=C

C=9.9 m

L=3.6 m

CORREDOR 2

Dados A=C

C=3.0 m

L=3.0 m

ESCADA

Dados A=C

C=11.0 m

L=1.5 m

DATA CENTER

Dados A=C

C=3.0 m

L=3.0 m

6.2 DETERMINAÇÃO DO Nº DE LUMINÁRIAS



_____________________________________________________________________________________

27

______________________________________________________________________


Dados

C=4.00 m

L=3.00 m

H=3.0 m

hp=0.8 m

=?

NºL=?

Determinação do ρt, ρpa e ρp

=80%; ρpa=50%; ρp=30%

Escritório (E=500lux)

Escolha da lâmpada:

TLD – Philips (LUMILUX): P=36W

Fluxo lumin. da Lâmp.: 3350 LM

Tensão de nominal: 220-240v

Tipo super gama 84

Temperatura de cor: 4000K

Tipo de Luminária:

Calha fluorescente:

TLD – 2x36W, com reflector de grelha

espelhado.

Período de manutenção: 7500h

2 Anos e 6 meses.

Ambiente: Normal

Factor de depreciação ou coeficiente de

manutenção: d=0.8

Fórmula/Resolução

H = hp + hu +h

= H – (hp + h)

=3.0-0.8

= 2.2m

O ÍNDICE DO LOCAL

( )

( )

O factor de utilização vem da seguinte

Interpolação linear:

FLUXO TOTAL

Nº DE LUMINÁRIAS

á


Dados

A=C


_____________________________________________________________________________________

28

______________________________________________________________________


C=4.00 m

L=3.00 m

A=?

Obs.: os cálculos acima descritos valem para este escritório por ter a mesma dimensão e

característica em termos do seu ambiente interno (pintura, plano de trabalho, etc.).

SALA1=SALA2

Assim, NºL=4 luminárias.


_____________________________________________________________________________________

29

______________________________________________________________________


SALA 3 – ARQUIVO DE MATERIAL DIGITAL

Dados

C=5.50 m

L=3.90 m

H=3.0 m

hp=0.8 m

=?

NºL=?


ρt=80%; ρpa=50%; ρp=30%






Tipo super gama 84


Tipo de Luminária:

Calha fluorescente:


espelhado.


2 Anos e 6 meses.

Ambiente: Normal


manutenção: d=0.8


H = hp + hu +h

= H – (hp + h)

=3.0-0.8

= 2.2m

O ÍNDICE DO LOCAL

( )

( )



FLUXO TOTAL

Nº DE LUMINÁRIAS


_____________________________________________________________________________________

30

______________________________________________________________________



SALA 4

C4=5.50 m

L4=3.90 m

m2

SALA 5

C5=3.80 m

L5=2.93 m

m2

+

m2

m2

H=3.0 m;

hp=0.8 m;

=?

NºL=?


ρt=80%; ρpa=50%; ρp=30%






Tipo super gama 84


Tipo de Luminária:

Calha fluorescente:


espelhado.

Período de manutenção:

7500h 2 Anos e 6 meses.

Ambiente: Normal


manutenção: d=0.8


H = hp + hu +h

= H – (hp + h)

=3.0-0.8

= 2.2m

O ÍNDICE DO LOCAL

( )

( )

( )

( )



FLUXO TOTAL

Nº DE LUMINÁRIAS


_____________________________________________________________________________________

31

______________________________________________________________________


SALA 6 - CAJA

Dados

C=3.8 m

L=2.93 m

A=C

H=3.0 m

hp=0.8 m

=?

NºL=?


ρt=80%; ρpa=50%; ρp=30%






Tipo super gama 84


Tipo de Luminária:

Calha fluorescente:


espelhado.


2 Anos e 6 meses.

Ambiente: Normal


manutenção: d=0.8


H = hp + hu +h

= H – (hp + h)

=3.0-0.8

= 2.2m

O ÍNDICE DO LOCAL

( )

( )



FLUXO TOTAL

Nº DE LUMINÁRIAS


_____________________________________________________________________________________

32

______________________________________________________________________



Dados

D=5.00 => r=2.50

;

( )

H=3.0 m

hp=0.8 m

=?

NºL=?


ρt=80%; ρpa=50%; ρp=30%






Tipo super gama 84


Tipo de Luminária:

Calha fluorescente:


espelhado.


2 Anos e 6 meses.

Ambiente: Normal


manutenção: d=0.8


H = hp + hu +h

= H – (hp + h)

=3.0-0.8

= 2.2m

O ÍNDICE DO LOCAL

( )

( )



FLUXO TOTAL

Nº DE LUMINÁRIAS


_____________________________________________________________________________________

33

______________________________________________________________________


CORREDOR 1

Dados

C=4.90 m

L=2.10 m

A=C


ρt=80%; ρpa=50%; ρp=30%






Tipo super gama 84


Tipo de Luminária:

Calha fluorescente:


espelhado.


2 Anos e 6 meses.

Ambiente: Normal


manutenção: d=0.8


H = hp + hu +h

= H – (hp + h)

=3.0-0.8

= 2.2m

O ÍNDICE DO LOCAL

( )

( )



FLUXO TOTAL

Nº DE LUMINÁRIAS


_____________________________________________________________________________________

34

______________________________________________________________________


CORREDOR 2

Dados

C=3.0 m

L=3.0 m

A=C

A=9.0 m2


ρt=80%; ρpa=50%; ρp=30%






Tipo super gama 84


Tipo de Luminária:

Calha fluorescente:


espelhado.


2 Anos e 6 meses.

Ambiente: Normal


manutenção: d=0.8


H = hp + hu +h

= H – (hp + h)

=3.0-0.8

= 2.2m

O ÍNDICE DO LOCAL

( )

( )



FLUXO TOTAL

Nº DE LUMINÁRIAS


_____________________________________________________________________________________

35

______________________________________________________________________


ESCADA

Dados

C=11.0 m

L=1.5 m

A=C


ρt=80%; ρpa=50%; ρp=30%






Tipo super gama 84


Tipo de Luminária:

Calha fluorescente:


espelhado.


2 Anos e 6 meses.

Ambiente: Normal


manutenção: d=0.8


H = hp + hu +h

= H – (hp + h)

=3.0-0.8

= 2.2m

O ÍNDICE DO LOCAL

( )

( )

O factor de utilização vem directamente da

tabela:

FLUXO TOTAL

Nº DE LUMINÁRIAS


_____________________________________________________________________________________

36

______________________________________________________________________


DATA CENTER

Dados

C=9.90 m

L=3.60 m

A=C

A=36.64m2

H=3.0 m

hp=0.8 m

=?

NºL=?


ρt=80%; ρpa=50%; ρp=30%






Tipo super gama 84


Tipo de Luminária:

Calha fluorescente:


espelhado.


2 Anos e 6 meses.

Factor de depreciação ou de manutenção:

d=0.8


H = hp + hu +h

= H – (hp + h)

=3.0-0.8

= 2.2m

O ÍNDICE DO LOCAL

( )

( )



FLUXO TOTAL

Nº DE LUMINÁRIAS


_____________________________________________________________________________________

37

______________________________________________________________________


6.3 DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS NOS RECINTOS

Y1-distância entre a parede e o centro da luminária ao longo da largura;

Y- espaçamento entre o centro de duas luminárias em relação a largura;

X1- distância entre a parede e o centro da luminária ao longo do comprimento;

X- espaçamento entre o centro de duas luminárias em relação ao comprimento;

Em que X=2X1, e Y=2Y1 ., como mostra a fig.1. a seguir.


Dados

C=4.00 m

L=3.00 m

H=3.0 m

Fig.1

Fórmula/ resolução

2X1+X=4m; X=2X1

2X=4m -> X=2m e X1=1m

2Y1+Y=3m; Y=2Y1

2Y=3m -> Y=1.5m e Y1=0.75m


Nota:Os cálculos acima descritos valem para este escritório por ter a mesma dimensão

(geométrica) e característica em termos do seu ambiente interno (pintura, plano de trabalho,

etc.): SALA1=SALA2 NºL=4 luminárias.

OBS: assumimos uma Luminária centraliza para a zona de acesso situada entre Data Center

E as duas administrações.


_____________________________________________________________________________________

38

______________________________________________________________________



Dados

C=5.50 m

L=3.90 m

H=3.0 m

hp=0.8 m


2X1+X=5.5m; X=2X1

2X=5.5m -> X=2.75m e X1=1.375m

2Y1+Y=3.9m; Y=2Y1

2Y=3.9m -> Y=1.95m e Y1=0.975m

ARQUIVO DE LIVROS (SALA 4 + SALA5)

SALA 4

C4=5.50 m

L4=3.90 m

SALA 5

C5=3.80 m

L5=2.93 m

(SALA 4, 4 luminár.)

2X1+X=5.5m; X=2X1

2X=5.5m -> X=2.75m e

X1=1.375m

2Y1+Y=3.9m; Y=2Y1

2Y=3.9m -> Y=1.95m e

Y1=0.975m

(SALA 5, 2 lumiár.)

2X1+X=3.8m; X=2X1

2X=3.8m -> X=1.9m e

X1=0.95m

2Y1=2.93m;

Y1= 1.465m

SALA 6 - CAJA

Dados

C=3.8 m

L=2.93 m

Como Sala 6 = Sala 5, então:

Y1= 1.465m

X1=0.375m

X=1.6m



_____________________________________________________________________________________

39

______________________________________________________________________


Dados

D=5.00 => r=2.50

Assumimos que as duas luminárias estarão

numa posição paralela entre si e com uma

distância de 1.5m da origem

CORREDOR 1

Dados

C=4.90 m

L=2.10 m


2X1 =4.9m; X=2X1

X1=2.45m

2Y1 =2.1m; X=2X1

Y1=1.05

CORREDOR 2

Dados

C=3.0 m

L=3.0 m


2X1 =3m; X=2X1

X1=1.5m = Y1

ESCADA

Dados

C=11.0 m

L=1.5 m


2X1 =11m; X=2X1

X1=5.5m;

2Y1 =1.5m -> Y1=0.75m

DATA CENTER


_____________________________________________________________________________________

48

_________________________________________________________________________

__


Dados

C=9.90 m

L=3.60 m


2X1+3X=9.9m; X=2X1

4X=9.9m -> X=2.475m e X1=1.238m

2Y1+Y=3.6m; Y=2Y1

2Y=3.6m -> Y=1.8m e Y1=0.9m


_____________________________________________________________________________________

49

_________________________________________________________________________

__


6.4 CÁLCULO DAS TOMADAS - MÉTODO DO PERÍMETRO


Dados

C=4.00

L=3.00 m

A=?

P(m)=?

NºT=?

P(W)=?

A=C×L

A=4.00×3.00

P=2(C+L)

P=2(4.0+3.0)

P=14m

Assumimos mais 2 tom.

Estabilizadas.

SALA 2 (ADMINISTRAÇÃO SIGMA) = SALA 1

Assumimos mais 2 tom. Estabilizadas.


Dados

C=5.50m

L=3.90m

A=?

P(m)=?

NºT=?

P(W)=?

A=C

P=2(C+L)

P=2(5.50+3.90)

P=18.8m

Assumimos mais 2

tomadas Estabilizadas


_____________________________________________________________________________________

50

_________________________________________________________________________

__



DADOS

C4=5.90 m

L4=3.90 m

C5=3.80 m

L5=2.93 m

P(m)=?

NºT=?

P(W)=?

( ) ∑

( )

24.96m

Assumimos 3 tomadas estabilizadas

SALA 6 - CAJA

Dados

C=3.8 m

L=2.93 m

P(m)=?

NºT=?

P(W)=?

P=2 (C+L)

P=2 (3.8+2.93)

P=13.46m

Assumimos mais 2 tom. Estabilizadas


Dados

D=5.00 => r=2.50

P(m)=?

NºT=?

P(W)=?

Assumimos 2 tomada estabilizada


_____________________________________________________________________________________

51

___________________________________________________________________________


.

CORREDOR 1

Dados

C=4.90 m

L=2.10 m

P(m)=?

NºT=?

P(W)=?

A=C

P=2(C+L)

P=2 (4.9+2.1)

P=14m

CORREDOR 2

Dados

C=3.0 m

L=3.0 m

P(m)=?

NºT=?

P(W)=?

A=C

Consideramos a possibilidade

de colocar-se pelo menos

bebedouro ou outro aparelho

do género em um desses

locais.

DATA CENTER

Dados

C=9.9 m

L=3.6 m

P(m)=?

NºT=?

P(W)=?

P=2 (C+L)

P=2 (9.9+3.6)

P=27m

Assumimos 6 TUE

estabilizadas, 2 para Cada

rack.

E 5 TUG distribuídas no

perímetro do recinto.


_____________________________________________________________________________________

51

____________________________________________________________________


6.5 TELEFONIA

6.5.1 CÁLCULO DO NÚMERO DE PONTOS PARA OS ESCRITÓRIOS

ADMINISTRAÇÃO SIGMA

Dados

A=12m2

Então o numero de ponto de será

Os cabos usados serão do tipo UTP, Cat.6 com tomadas do tipo RJ45 enfiados em tubos VD

de 40mm de diâmetro.

6.6 CÁLCULO DA REFRIGERAÇÃO

Determinação da potência activa prevista de cada local , fórmulas:

Nº Descrição A (m2) Nº ptos calculados Nº pontos assumidos

1 Sala 1 12 1,3 2

2 Sala 2 12 1,3 2

3 Sala 3 21,5 1,5 4

4 Sala 4 21,5 1,5 2

5 Sala 5 11,1 1,2 2

6 Sala 6 11,1 1,2 2

7 Corredor 1 12 1,3 2

8 Corredor 2 9 1,2 2

9 Data Center 34,6 1,9 2

11 Recepção 19,6 1,5 4


_____________________________________________________________________________________

52

____________________________________________________________________


S recinto = A x Sprev

P= S recinto x f.p

Nº DESCRIÇÃO A, m² S Prev, VA S recinto, VA f.p Pactiva, W

1 Sala 1- ADMINISTRAÇÃO 12 80 960 0.80 768

2 Sala 2- ADMINISTRAÇÃO SIGMA 12 80 960 0.80 768

3 Sala 3 - ARQ.DE MAT.DIGIRAL 21.45 80 1716 0.80 1372.8

4 Sala (4+5) - ARQ.DE LIVRETAS 32.58 80 2606.4 0.80 2085.12

5 Sala 6 – CAJA 11.13 80 890.4 0.80 712.32

7 Recepção -HALL RECEPTION 19.63 80 1570.4 0.80 1256.32

6 Data Center 35.64 80 2851.2 0.80 2280.96

1055 W ------------- 3600 BTU/h

768 W-------------- X

Dessa relação, vem que X= 2620.64BTU/h, os demais valores calculados apresentam-se na

tabela abaixo.

Considerou-se uma utilização de 3 pessoas, 1 impressora e 1 computador por escritório:

600BTU/h x 5 =3000 BTU/h por escritório.

Para a Sala de Rack’s fizemos:

Para um (1) rack de Servidores obtivemos:

10 servidores de 2U x 600BTU/h=6000BTU/h.

1 KVM x 600BTU/h=600BTU/h.

1KMM de 2U x 600BTU/h=1200BTU/h.

4 storage System 2U x600BTU/h=2400BTU/h.

___________________________________________

Total 10200BTU/h

Por existirem 5 rack’s, assumimos 5x10200BTU/h= 51000BTU/h como a Capacidade de

compensaçao total, de modos a garantir o máximo conforto em termos de temperatura ao

longo das 24h diárias de funcionamento do DATACENTER.

Tabela: Capacidade do Aparelho de Refrigeração

Descrição P, W P(w) BTU/h Cprev

(BTU/h)

Cap.

Compens.

(BTU/h)

Cap.AC

(BTU/h)

Sala 1 768 1055 3600 2620.664 3000 9000

Sala 2 768 1055 3600 2620.664 3000 9000

Sala 3 1 372.80 1055 3600 4684.436 3000 9000


_____________________________________________________________________________________

53

____________________________________________________________________


Sala (4+5) 2 085.12 1055 3600 7115.101 3000 12000

Sala 6 712.32 1055 3600 2430.665 3000 9000

Data Center 2 280.96 1055 3600 7783.371 51000 3x24000

Recepção 1 256.32 1055 3600 4286.969 3000 12000(*)

TOTAL 31541.87 69000 132000

(*) Na recepção a capacidade do A.C seria de 9000 BTU/h, mas tendo em conta que é uma

zona semi-aberta que está entre os corredores, assumimos uma unidade evaporadora mínima

de 12000BTU/h.

Para garantir maior qualidade e fiabilidade na refrigeração da data center, assumimos 3

unidades evaporadoras de 24000BTU/h.

6.7 ESCOLHA DO TIPO DE APARELHO DE REFRIGERAÇÃO

Utilizamos o sistema VRF (variable refigerant flow), ou em português, VRV volume de

refrigeração variável, é um sistema multi-split, isto é, um sistema constituído por uma

Unidade condensadora central e várias evaporadoras (Mural, cassete 4 vias, parede/tecto,

consola e conduta). Possui uma alimentação trifásica (380V/50Hz), com as potências

variando de 8HP/25.2kW a 64HP/180kW.

Para o nosso caso, escolhemos dois (2) aparelhos VRF de 8HP/25.2kW em função das

necessidades no nosso local, de acordo com os cálculos apresentados.

Quanto às Unidade Evaporadora, optamos pelo tipo Cassete 4 vias pelos seguintes motivos:

1. Permitir uma dispersão do ar refrigerado em 4 direcções distintas, garantindo assim

maior qualidade e conforto na refrigeração do local.

2. Pela garantia de segurança estabelecida pelo fabricante relativamente à questão de

poder jorrar água ao longo do seu funcionamento, pois, segundo o mesmo, este tipo

de evaporadora possui pequena chance disto acontecer, pois esta possui um nível de

segurança de 90%.

3. Ser facilmente aplicável ao tecto e por dar outra visualização no recinto em termos

de estética;

Para tal, fizemos a seguinte correspondência:

3600BTU/h1055W. Assim, vem que 132000BTU/h38683.3W, ou ainda 38.683 kW.

Daí escolhemos 2 Aparelhos do Sistema VRF252, totalizando esta uma potência activa de

50.4kW (2x25.2kW).


_____________________________________________________________________________________

54

____________________________________________________________________


Escolhemos condutores do tipo VAV 3x25mm2

+16 mm2T, a partir da tabela das

R.T.I.E.B.T, em anexo.

CIRCUITOS MODELO P (kW) Ib (A) In (A) Iz(A) If(A) S, mm2 Fases

C1=C2 VRF252 25.2 47.86 63 80 72 25 R, S, T


_____________________________________________________________________________________

55

____________________________________________________________________


6.8 5DESTRIBUIÇÃO DOS CIRCUITOS DE ILUMINAÇÃO NAS FASES

NOTA: Os cálculos acima apresentados e os seguintes baseiam-se nas R.T.I.E.B.T, secção

433.2.

6.9 PROTEÇÃO DO CIRCUITO DAS TOMADAS-ESCRITÓRIO (T.U.G)

CIRCUITO LOCAL P (W) Ib (A) In (A) Iz(A) If, A S(mm2) InDR, A Fase

CIRC. 1 ADM 4X72 1.64 6 14.5 8

1.5

10

300mA

R

CIRC. 2 A.M.Dig 4X72 1.64 6 14.5 8

CIRC. 3 CAJA 2X72 1.64 6 14.5 8

CIRC. 4 CORR.1 1X72 0.41 6 14.5 8

CIRC. 5 ADM.SGM. 4X72 1.64 6 14.5 8

1.5

S CIRC. 6 A.LIVR. 6X72 2.45 6 14.5 8

CIRC. 7 ESCADA 1X72 0.41 6 14.5 8

CIRC. 8 ACESS.DC 1X72 0.41

6

14.5 8

1.5

T

CIRC.9 RECEP. 2X72 1.64 14.5 8

CIRC.10 CORR.2 1X72 0.41 14.5 8

CIRC. 11 DT.CENT 8X72 3.27 6 14.5 8

CIRCUITO LOCAL P (W) Ib (A) In (A) Iz(A) If(A) S(mm2) InDR, A Fase

CIRC.1

ADM. 3X250

14.2

16

19.5

19.5

2.5

20

30mA

R

DT.CENT 5X250

CORR.2 2X250

CIRC.2

A.M.Dig 4X250

14.2

16

19.5

19.5

2.5

S CAJA 3X250

RECEP. 3X250

CIRC.3

ADM.SGM 3X250

14.2

16

19.5

19.5

2.5

T A.LIVR. 5X250

CORR.1 2X250


_____________________________________________________________________________________

56

____________________________________________________________________


6.10 PROTEÇÃO DO CIRCUITO DAS TOMADAS ESTABILIZADAS

Escolhemos condutores do tipo VAV 3x25mm

2 +16 mm

2T, a partir da tabela das R.T.I.E.B.T,

em anexo.

6.11 PROTECÇÃO CONTRA CURTO-CIRCUITO

Considerando que na instalação, o circuito com trecho mais longo terá no máximo 20

m. Daí o cálculo da resistência e a corrente de curto – circuito do conduto a jusante do QGD

para a determinação do Poder de corte em caso de curto-circuito.

a) R = (ρ x l) / s → R = (0.023 x 20) / 1.5 → R = 0.31 Ω Icc = U / R → Icc = 220 / 0.118 → Icc = 709.7 A→ Pdc =1.5kA, Icc ≤ Pdc.

∆U=RxIB=

b) R = (ρ x l) / s → R = (0.023 x 20) / 2.5 → R = 0.184 Ω Icc = U / R → Icc = 220 / 0.184 → Icc = 1195.7 A→ Pdc =1.5kA, Icc ≤ Pdc

c) R = (ρ x l) / s → R = (0.023 x 20) / 6 → R = 0.08 Ω Icc = U / R → Icc = 220 / 0.08 → Icc = 2750 A→ Pdc =3kA, Icc ≤ Pdc

Usando a fórmula, verifica-se ∆U=RxIB a queda de tensão nos circuitos acima

respeitarão o prescrito no artigo 425 do RSIUEE, pois ∆U << 5% e 3 %.

CIRCUI

TO

LOCAL P (W) Ib (A) In (A) Iz(A) If, A S,mm2 InDR, A Fase

CIRC.1

ADM.SGM 2X250

5.68

10

19,5

19,5

2.5

16

30mA

R CAJA 2X250

CIRC.2

A.M.Dig 2X250

5.68

10

19.5

19.5

2.5

S ADM. 2X250

CIRC.3

RECEP. 1X250

5.68

10

19,5

19,5

2.5

T A.LIVR. 3X250

CIRC.4 Rackserv1 UPS1 1X9600 55.5 63 80 72 25 63A/30mA

R CIRC.5 UPS2 1X9600 55.5 63 80 72 25 63A/30mA

CIRC.6 Rackserv2 UPS1 1X9600 55.5 63 80 72 25 63A/30mA

S CIRC.7 UPS2 1X9600 55.5 63 80 72 25 63A/30mA

CIRC.8 RackTELF UPS1 1X2880 16.4 20 31 26 6 25

30mA

T CIRC.9 RackWAN UPS2 1X2880 16.4 20 31 26 6

CIRC.10 RackEqDiv UPS1 1X2880 16.4 20 31 26 6


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____________________________________________________________________


6.12 PROTEÇÃO GERAL DO QGD

Potência de iluminação instalada nos escritórios

Potência total das TUG (normais) instaladas

Potência total das TUG (estabilizadas) instalada -escritórios

Dimensionamento das UPS dos escritórios e do DATA CENTER

A UPS para data center será de 45 kVA.

Dimensionamento das UPS dos sistemas de refrigeração (VRF)

Teremos duas (2) UPS de cada 45 kVA


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____________________________________________________________________


Nota:

a) O circuito de iluminação será alimentado pelas UPS do sistema VRF.

b) As três UPS montadas no quadro das QUPS terão uma reserva próxima de 31 kVA.

Potência total instalada no Data Center

Potência de demanda

Is=95.57/(0.8×380) =145.2A ∴ I =150A<Iz=188A → S=120mm

O dispositivo de Corte Geral será uma chave rotativa de duas posições ON/OFF de

150 A ou um interruptor tetrapolar com o mesmo calibre, localizado no QGD, isto é, antes do

contador de energia trifásico, recebendo a alimentação do QTC.

A canalização para a alimentação será executada em cabo LXV (0,6-1 KV)

4x120mm2+T70mm

2 enfiados em tubo VD de 75mm de diâmetro.

O esquema eléctrico está representado no desenho em anexo

6.13 FUSÍVEIS

Protecções contra sobreintensidades


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O dispositivo de protecção seleccionado e o Fusível Tipo gG, que garante protecção contra

sobrecargas e curto-circuitos, como Tabela de Fusíveis Tipo gG, em anexo e exigido

regulamentarmente.

In do fusível será de 160 A, valor imediatamente maior que IB = 145.2 A.

A intensidade convencional de fusão/funcionamento (I2) será de: I2 = 1,6 x In

I2 = 256A

Protecção contra sobrecargas (Verificação):

1ª Condição: IB ≤ In ≤ IZ → 145.2< 160< 188 A – condição verificada;

2ª Condição: I2 ≤ 1.45 x IZ→ 256< 273 - condição verificada

Como o poder de corte de um fusível do tipo gG é de 100 kA e o poder de corte

previsível para uma alimentação eléctrica a partir da rede pública de baixa tensão tem nas

condições mais desfavoráveis, ou seja, na proximidade de um posto de transformação valores

típicos inferiores a 6 kA, então a regra do poder de corte está verificada (Icc ≤ Pdc), 6kA

<100kA.

Visto que o fusível escolhido garante a protecção simultânea contra sobrecargas e

curto – circuitos, uma vez verificada a regra do poder de corte, é dispensável a verificação da

regra do tempo de corte √t = K x (S /Icc)

Cálculo da queda de tensão

Uma análise simplificada do cálculo da queda de tensão pode ser efectuada considerando a

situação mais desfavorável, que corresponde à alimentação de toda a potência no QDG (50

metros).

Para esta situação, a queda de tensão será:

Resistência do conduto do QGD ao QTC.


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60

____________________________________________________________________


R = ρ L / s → R = 0.023 x 30 / 120 → R = 0.006 Ω

Resistência do conduto do QTC ao PT.

R = ρ L / s → R = 0.023 x 20 / 240 → R = 0.019 Ω

Rt=0.025 Ω

∆U=RxIB = 0.025Ω ×145.2 A = 3.65V

Como a queda de tensão máxima admitida regulamentarmente nos condutos é de 1%, ou seja

1% de 380 V que é 3,8 V, a queda de tensão calculada (∆U=3.65V ) é nitidamente inferior a

esse valor.

NOTA: No Q.TC. serão instalados os seguintes equipamentos:

Fusíveis de protecção do QTC;

Fusíveis de protecção do quadro das zonas comuns;

Ligador de terra, com borne amovível para medição da resistência de terra e

Outros componentes automáticos referentes ao sistema de comando e accionamento

do automático gerador bem como a transferência da carga.

O quadro será em chapa metálica em conformidade com a norma NP 1271, com acesso

frontal, provido de tampa, com dispositivo de selagem que possa garantir a sua

inviolabilidade, ficando apenas acessível a pessoas qualificadas e autorizadas.

Escolha do Gerador

Em função dos cálculos vimos a necessidade de escolhermos um gerador com potência

6.14 DIMENSIONAMENTO DOS TRANFORMADORES

Escolha dos transformadores:

𝑇𝑅 𝐹= 𝐷𝐸𝑀+ 𝑅𝐸


_____________________________________________________________________________________

61

____________________________________________________________________


𝑇 𝑇

Solicitamos 2 Transformadores de tensão com potência entre

Coeficiente de Transformação iguais: K=15kV/380V, S=150 kVA, f= 50 Hz ; Grupos de

ligação iguais e tensão de curto-circuito iguais ou que varia em ±10%. Para este caso

ucc=4.5%.

6.15 DIMENSIONAMENTO NO SECUNDÁRIO DO PT (LADO BT)

Escolha da protecção

A saída do transformador será protegida por disjuntor de poder de corte e intensidade de

corrente no mínimo 2 64.3MA e 250A, respectivamente. O poder de corte de fusíveis e

disjuntores, e a corrente de curto-circuito suportada pelos restantes equipamentos do quadro

deverá ser no mínimo igual a IccBT.

Is=STRANSF/√3xUc Is=150x10³/ (√3x400) Is=228A, Iz=286A S=240mm2

Is ≤ In ≤ Iz 228A≤ 250A ≤ 286A .

Para a sua protecção escolheu-se um DISJUNTOR A VÁCUO DE 250A.


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62

____________________________________________________________________


6.16 DIMENSIONAMENTO DO BARRAMENTO (INERBARRAS)

Ibarr=Nº de saídas x In(>calibre)

Ibarr=1*250A

Ibarr=250A

Barramentos do Quadro Geral de Baixa Tensão (Q.G.B.T)

Os barramentos do QGBT terão de suportar uma densidade de corrente de d=2 A/mm2, logo a

secção do barramento será dado por:

21142

228mm

d

Is s

CONCEPÇÃO E ESTRUTURA DA CABINE

De acordo algumas investigações feitas e as normas de segurança de Subestações e Posto de

Transformação bem como as Normas portuguesas e as recomendações técnicas da CEI

concluímos que as dimensões mínimas da cabine são:

S(VA)

Dimensões lado MT Dimensões lado BT lado do transfo

larg compr alt larg compr alt larg compr alt

150KVA 90cm 90cm 200cm 100cm 100cm 200cm 110cm 110cm 200cm

Para a protecção contra contactos indirectos e acidentes usou-se placa de segurança com o

símbolo de protecção de MEDIA TENSÃO e em BAIXA TENSÃO, as paredes serão de

betão com janelas para entrada de ar a uma altura de 190cm e para saída de ar a uma altura de

50cm para protecção contra entrada de água fluviais, as subdivisões serão feitas com paredes

de arame de zinco com uma altura de 180cm para permitir a visualização dos equipamentos.

REGIME DO NEUTRO NO LADO BT

Para o regime do Neutro em BT escolheu-se SISTEMA TT é um sistema que na qual as

massas estão ligadas directamente a terra Protecção e o neutro directamente ligado a terra de

Serviço como verifica-se no esquema:


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63

____________________________________________________________________


Escolheu-se porque é o mais comum, e aplica-se em geral nas alimentações de energia

eléctrica.

É o sistema mais simples no estudo e na concepção, e de fácil localização dos defeitos. Mas

tem como defeito o corte da instalação no primeiro defeito de isolamento.

DIMENSIONAMENTO NO PRIMÁRIO DO PT LADO MT

Equipamentos de Média Tensão. Escolha da protecção

Os equipamentos de alta tensão são do tipo interior (embutir) e terão níveis de isolamento

estipulados ao choque atmosférico e à frequência industrial durante 1 minuto.

Intensidade da Corrente de Serviço:

No lado de MT a intensidade de corrente determina-se através da expressão

Is=SPT/√3*UMT

S- é a potência nominal do transformador em kVA

UAT- tensão composta na alta tensão

Is=150x10³/(√3x15x10³)

Is=5.77A

Intensidades de corrente inicial de curto-circuito

A intensidade de corrente de curto-circuito é calculada em função da potência de curto-

circuito da rede, SccR, da tensão de curto-circuito do transformador e pressupondo que os

curto-circuitos são trifásicos simétricos. O cálculo desta intensidade de corrente de curto-

circuito realiza-se utilizando a seguinte expressão:

IccMT=Scc/(√3xUMT )


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64

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IccMT=350x106/(√3x15x10

3)

IccMT = 13.5 kA

Corrente máxima que o barramento de MT deverá suportar Ich:

Ich=1.8x√2xIccMT

Ich=1.8x√2x13.5x103A

Ich=34.4 kA

Escolha da protecção

A escolha das protecções no lado de média tensão é feita considerando-se o poder de

corte dos equipamentos de protecção e o tempo máximo para a eliminação do defeito

(consideramos 800 ms). Para o efeito utilizam-se fusíveis, dispositivos constituídos por

fusíveis e interruptor actuado por percutor associado.

Escolha do seccionador

Com os valores de Is, Ich e Ikm já foram calculados, então, usando a tabela de coordenação

dos valores nominais de seccionadores podemos determinar a corrente nominal do

seccionador. (usar tabela de seccionador)

Dimensionamento do Barramento de Média Tensão

O barramento de MT, deverá ser dimensionado para suportar a corrente de serviço e todos os

esforços electrodinâmicos possíveis de acontecer. Estes podem ser em cobre ou alumínio,

sendo que, no presente projecto, será utilizado o cobre.

Segundo o artigo 32º do R.S.S.P.T.S, as fases dos barramentos deverão ser devidamente

identificadas e diferenciadas por pintura com cores a vermelho verde e amarelo.

A distância entre cada uma das barras é determinada em função das dimensões da

aparelhagem que impõe um valor de 21 cm.

O barramento mínimo a utilizar é de 20x3 mm e a posição adoptada é a horizontal.

Deste modo, a distância entre as extremidades das barras será se 21 cm, superior a 16 cm de

acordo com o artigo 74º do R.S.S.P.T.S.


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65

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7. ORÇAMENTO DOS MATERIAIS

Referência/Designação Qtd Preço unit. Preço qtd. Obs

Tomada 2P+T (16A/230V) 6 1.031,7 6.190,20

Armadura fluorescente (2x36w) 2 3.750,58 7.501,16

Caixa armário modular (metal) 1 4.005,65 4.005,65

Eléctrodo terra 1.5m 4 970,56 970,56

Abraçadeira para eléctrodo terra 1 177,95 177,95

Disj. Termomagnénico 6A Unipolar 1 1.133,31 1.133,31



Disj. Termomagnénico 25A Tripolar 1 11.707,04 11.707,04

Inter. Difer. (63A/30mA) 4 Pólos 4 7.870,37 7.870,37

Int. Difer. (25A/30mA) 1unipolar 1 1.133,31 1.133,31


Disj. Termomagnénico 150A

Tripolar

1 11.707,04 11.707,04



Cabo H07VV-K 3x1.5mm2 10m 265,5 2.655

Fio Unipolar Verde-Amarelo (4mm2) 10m 279,67 2.796,7

Fusível Residencial NH00 3 1.997,46 5.991,56

Base dos fusíveis (160A) 3 526.16 1.548.48

Caixa de derivação (60x80x30) 20 125,1 375,3




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Inter. Difer. (150A/500mA) 4 Pólos 1 7.870,37 7.870,37

Ups apc symetra mge galaxy 45kva 4

batt 3 1 738 660,00 5.215.980,00

Cabo rede 500m utp cat6 10gp brex 3 33 300,00 999.000,00

Armario 42 u apc 600x1070 netshelter

sx 5 153 846,00 769.230,00

Net conectores cat6 10g tool free bra 13 865,80 11.255,5

Net fo modulo rj11 110 utp brand

13 269,73 3.506,49

Net tomadas rj11 cat6 10g tool free bra 13 925,80 12.035,4

Trans. 150 kVA 3F+N 50Hz 2 982.023,88 1.964.047,76

Ger. 150KVA 3F +N 50Hz 1 626.165.59 626.165,59

Cabo 4x120mm2 50 2.194.1 109705,00

Cabo 4x90mm2 30 1.254.21 37.626,3

Disjuntor a vácuo 250ª 1 5.947 5.947

Total 9.916.750,23


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7.1ORÇAMENTO GERAL

Orçamento Geral = Total dos custos dos materiais + Mão de Obra + Outros Gastos

Mão de Obra = Total dos custos dos materiais *30%

Mão de Obra = 2.975.025,69kz

Outros Gastos = Total dos custos dos materiais *5%

Outros Gastos = 148.751,25 kz

Orçamento Geral =14.040.526,55 kz


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8. CONCLUSÃO

Em função dos feitos, concluímos que:

- o Data Center é uma estrutura de utilização, que deve funcionar com alimentação a

partir de dois transformadores diferentes e um gerador local passando pelo QTC, caixa que

contém dentre outros, alguns dispositivos como fusíveis, disjuntor a vácuo de 250A e um

poder de corte de 6kA, onde será efectuada a comutação automática entre o gerador e os

transformadores, até o QDG que terá uma chave de corte geral de 150A/500mA, que por sua

vez alimentará os circuitos terminais do data center.

É importante o técnico conhecer as normas e saber aplicá-las para solucionar um problema,

isto é, saber usa-las em seu favor.

9. AGRADECIMENTOS


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Em primeiro lugar agradecemos a Deus todo-poderoso pela bênção de conceder-nos

o fôlego de vida e por continuar a proteger-nos desde a nossa existência até aos dias de hoje.

Em segundo lugar, agradecemos ao Corpo Docente da Faculdade de Engenharia

Industrial e Sistemas Eléctricos (F.E.I.S.E) desta Universidade em geral, particularmente ao

Sr. Decano Prof. Márcio Ngolo e os nossos orientadores Prof. Leandro Alberto e Robin

Heredias, por disponibilizarem parte do seu tempo na orientação, análise e correcção de

possíveis erros que poderá ter este projecto.

Por último, não menos importante, agradecemos todos aqueles que de maneira directa

ou indirecta contribuíram para que fosse possível chegar a etapa final de trabalho.

O colectivo agradece.


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____________________________________________________________________


10. BIBLIOGRAFIA

- Regulamento de Segurança de Instalações de Utilização de Energia Eléctrica;

- Regulamento de Segurança de Instalações Colectivas de Edifícios e Entradas;

- Decreto-Lei n°.740 / 74 de 26 de Dezembro;

- Regulamentos de Segurança de Redes de Distribuição de Energia Eléctrica em B.T.

- Publicacao Certiel — Seminários 2002

- Publicacao Certiel — Cadernos Técnicos — Certieltec 01

- Normas da Empresa Distribuidora de Energia Eléctrica;

- Normas Portuguesas;

- Desenhos de Arquitectura e Estrutura para CENTRAIS DE DADOS.

- 2ª edição do Manual de ITED.

- www.google.com/projectos/ti

- www.projetosengenharia.com

- http://www.projetosengenharia.com.pt

- www.google.com.pt/niveldeiluminanciadin

- www.din.org.com

- www.osram.pt

- www.animee.pt (Associação Portug. das Empresas do Sector Eléctrico e Electrónico)

- www.apepe.pt (Associação Profissional dos Empresários Portug. de Electricidade)

http://www.google.com/projectos/ti

http://www.projetosengenharia.com/

http://www.projetosengenharia.com.pt/

http://www.google.com.pt/niveldeiluminanciadin

http://www.din.org.com/

http://www.osram.pt/


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ANEXOS


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ANEXO 01- NÍVEIS MÉDIOS DE ILUMINÂNCIA RECOMENDADOS

Armazéns (Lux)

Armazém de mercadorias volumosas e idênticas 50 - 100

Armazém de mercadorias não idênticas 100 - 500

Armazém onde se efectuam leituras 200 - 300

Expedição 300

Rampas de carga 100 - 150

Transporte automático ou tapetes rolantes 100 - 200

Indústria alimentar (Lux)

Lavagem, enchimento, descasque, secagem 200

Corte, selecção e embalagem 300

Matadouros, centrais leiteiras, refinação de açúcar 300

Fabricação de comestíveis de alta qualidade, cozinhas 500

Inspecção, controlo e classificação 500

Selecção de cores, laboratórios 1000

Indústria automóvel (Lux)

Construção da estrutura e montagem 500

Tratamento da superfície, estofar e forrar 500

Cabina de pintura em spray 750

Postos de pintura por imersão 300 - 750

Retoques na pintura 1000

Inspecção final 750

Indústria de cimento, cerâmica e vidro (Lux)

Zona de fornos, misturadores, trituradores 200 - 300

Esmaltar, laminar, vidrar, insuflar vidro 300 - 750

Gravar com ácido, polir vidro, moldar peças finas 300 - 500

Trabalhos decorativos 500

Corte, execução e polimento de vidro ou cristal 500 - 750

Trabalhos de precisão 1000

Indústria de couro (Lux)

Raspar, desdobrar, polir e cardar 300

Produção de sapatos, tinturaria 500

Controlo de qualidade e controlo de cores 1000

Indústria de fundição (Lux)

Plataformas 100


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Tratamento de areias 200

Zonas das cúpulas dos fornos e misturadoras 200

Moldagem automática 200

Moldagem manual 300

Execução de moldes 500

Indústria de madeiras (Lux)

Serras alternativas 200

Trabalho no banco de carpinteiro 300

Seleccionar, polir, envernizar, tornear, cortar, serrar 500

Acabamentos de superfície 500

Controlo de qualidade 750

Indústria metalúrgica (Lux)

Produção automatizada 50

Produção não automatizada 150

Produção com ocupação permanente 200

Soldadura 300 - 1000

Marcação e controlo de qualidade 500

Laminagem a frio 150 - 200

Trabalho com chapa grossa 200 - 300

Trabalho com chapa fina 300 - 500

Indústria de papel e artes gráficas (Lux)

Máquinas de ondular papel, fazer cartão e triturar 300

Encadernação, impressão, selecção 500

Retoques, litografia, composição automática e manual 1000

Controlo de cor 1500

Indústria de relojoaria e joalharia (Lux)

Fabricação de joalharia 1000

Tratamento de pedras preciosas 1500

Oficina de óptica e relojoaria 1500

Controlo de qualidade 750

Indústria têxtil (Lux)

Lavagens e cortes 200

Estampagem, corte, fiação, tinturaria 300

Urdir, bobinar, tecer 500

Inspecção e controlo, costura, estampagem 750 - 1000


_____________________________________________________________________________________

74

____________________________________________________________________


Chapelaria 750

Acabamentos 1000

Tratamento de superfícies (Lux)

Galvanização 300

Acabamentos finais 300 - 750

Zona de controlo da qualidade 750 - 1000

Oficinas (Lux)

Pintura 200

Mecânica e bate-chapas, reparação de automóveis 300

Carpintaria 300

Máquinas e equipamentos 500

Reparação de electrodomésticos 500 - 1000

Zonas comerciais (Lux)

Salas de exposição, livrarias, papelarias 300

Montras 1000

Padarias, peixarias, sapatarias, talhos 500 - 700

Supermercados 300 - 500

Cabeleireiro 500

Estética 750

Zonas administrativas e escritórios (Lux)

Central telefónica, salas de recepção 300

Gabinetes, sala de conferências 500

Escritórios em ―open space‖, desenho técnico 750

Salas de público 200 - 300

Salas de exposição 300 - 500

Recepção, sala de conferências 300

Corredores e escadas 100-200

Zonas escolares (Lux)

Auditórios 100

Sala de projecções 150 - 200

Sala para reuniões e apoio dos professores 200

Sala de aulas 300

Biblioteca, salas de leitura, trabalhos manuais, teatro 300 - 500

Sala de aulas para adultos, ou para uso nocturno 500

Cozinhas para fins pedagógicos 500


_____________________________________________________________________________________

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____________________________________________________________________


Sala para artesanato, costura, dactilografia 500

Desenho, pintura 500

Sala de física, química, biologia, laboratórios 500

Ginásios 300 - 750

Pavilhões desportivos Treino Competição (Lux)

Ginástica, atletismo, hóquei, badmington 200 - 400

Ténis de mesa 500 - 800

Boxe 300 - 1100

Judo 200 - 1100

Squash 600 - 1100

Hotéis e Restaurantes (Lux)

Recepção, sala de conferências 300

Restaurante, bar 50 - 300

Cozinha 500

Zonas de assistência médica – Hospitais (Lux)

Zonas comuns (Lux)

Sala de primeiros socorros e dispensários médicos 500

Sala de operações (Lux)

– iluminação geral 750 - 1500

– iluminação do campo operatório 5000 - 20000

Cuidados intensivos (Lux)

– iluminação geral da sala 100

– iluminação geral na zona das camas 300

– iluminação de observação 1000

– iluminação de vigia nocturna 20

Salas de exames e tratamentos especiais

– diálise, endoscopia 300

– dermatologia 500

– terapia, banhos medicinais, fisioterapia 300

Zona de serviços médicos e enfermeiras (Lux)

– iluminação geral 100 - 300

– iluminação geral para tarefas mais exigentes 500

– consultórios 300

– enfermarias 150


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____________________________________________________________________


Lavandaria e secagem (Lux)

– Passagem a ferro e selecção de roupas 300

– Inspecção de roupas 750

Cantinas 200

Salas de estar, salas de espera 100 - 200

Vestiários, lavabos, sanitários 100 - 150

Zonas de circulação de pessoas 50 - 100

Escadas, elevadores e planos inclinados 100

Anexo:

coeficiente de reflexão para parede, tecto e piso ou plano de trabalho


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Anexo: tabela dos Factores de utilização

ANEXO: COEFICIENTE DE MANUTENÇÃO


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ANEXO 02- TABELA

(Quadro 52-C1 – Parte V – método refª - Anexos do RTIEBT).

Correntes admissíveis (Iz) – 2 condutores em cobre carregados, isolados a PVC

ANEXO 03 - TABELA

(Quadro 52-C3 – Parte V – método refª - Anexos do RTIEBT).

Correntes máximas admissíveis (Iz) – 3 condutores em cobre isolados, carregados e

enterrados a PVC


_____________________________________________________________________________________

79

____________________________________________________________________


Anexo 04 - Art.º. 134 do RSUIEE

Intensidade nominal de funcionamento e de não funcionamento para disjuntores e

fusíveis do tipo gG.

Art.º 134 do RSIUEE

Intensidades Convencionais de

funcionamento e de não Funcionamento

Disjuntores Fusíveis

IR INF IF IN INF IF

6 7 8 2 3 4

10 11 13 4 6 8

15 16,5 19,5 6 9 13

20 22 26 8 12 16

25 27,5 32,5 10 15 19

30 33 39 12 17 21

40 44 52 15 21 26

60 66 78 20 28 35

80 88 104 25 35 44

100 110 130 30 39 48

125 137 162 32 41 51

150 165 195 40 52 64

200 220 260 50 65 80

60 78 96

63 82 101

80 104 128

100 130 160

125 162 200

160 208 256

200 260 320

250 325 400

315 410 504

400 520 540

500 650 800

630 820 1008


_____________________________________________________________________________________

80

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ANEXO 06: COLUNAS MONTANTES E ENTRADAS (R.T.I.E.B.T)

ANEXO 07: CARACTERÍSTICAS DOS QUADROS DE COLUNAS

(A) – FUSIVEIS DE ALTO PODER DE CORTE TAMANHO 00

(B) -- FUSIVEIS DE ALTO PODER DE CORTE TAMANHO 1

(C) -- FUSIVEIS DE ALTO PODER DE CORTE TAMANHO 2

Quadro de colunas (QC):

Caixa de corte geral: Gb (100A)

Caixa de barramento: BaD (100A)

Caixa de protecção de saída:

PD (1x250 A - fusíveis APC tamanho 1)


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81

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Anexo: Secção mínima para condutores de Protecção

Factores de Simultaneidade (Ks)

Nº FS

Até 4 1,00

5 à 9 0,78

10 à 14 0,63

15 à 19 0,33

20 à 24 0,49

25 à 29 0,46

35 à 39 0,42

40 à 49 0,41


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82

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ANEXO:10


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83

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ANEXO :CABOS PARA ISTALAÇÕES INDUSTRIAIS


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84

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ANEXO

ANEXO:11


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85

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ANEXO:12

ANEXO:13

proj.1 dim. data center g7 eise 3m

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