Metodologia para Cálculo de Tráfego de elevadores considerando novas tecnologias.

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1 Artigo Técnico: Otimização do transporte vertical na construção civil. Novas tecnologias permitem reduzir a área destinada aos elevadores e atender ao tráfego vertical nas edificações. Metodologia para Cálculo de Tráfego de elevadores considerando novas tecnologias. Autor: Eng. Mec. Luciano Grando CREA/RS Porto Alegre RS - abril/2013 ABEMEC-RS A Associação Brasileira de Engenheiros Mecânicos Seção RS é uma sociedade civil sem fins lucrativos, que tem em seus objetivos congregar os profissionais engenheiros mecânicos e industriais e suas modalidades na área da mecânica, afim de promover o desenvolvimento tecnológico e cientifico, a defesa e a representação dos interesses profissionais dos mesmos. Tem atuado no campo social, econômico e político na busca dos direitos e deveres da classe que representa. A Entidade foi fundada em 1983, tendo funcionado ininterruptamente desde aquela época. Entidade profissional com representatividade no ABEMEC-RS: É autorizada reprodução parcial ou integral deste artigo técnico, desde que citada a fonte. Publicação em versão eletrônica disponível no site:

2 Neste artigo técnico abordaremos as inovações na indústria de elevadores que permitem atender ao tráfego vertical utilizando uma menor área útil da edificação, novas tecnologias que permitem transportar a mesma quantidade de pessoas utilizando uma menor área útil na edificação. Também apresentaremos uma proposta de Metodologia para Cálculo de Tráfego dos elevadores, considerando estas novas tecnologias de transporte vertical. Responsável técnico: Eng. Luciano Grando CREA/RS Engenheiro mecânico formado em 1995 pela UFRGS - Universidade Federal do RS. Diretor técnico da empresa Grando Engenharia. Presidente da ABEMEC-RS Associação Brasileira de Engenheiros Mecânicos. Conselheiro do CREA-RS Conselho Regional de Engenharia e Agronomia do RS entre os anos de 2007 a Membro da Comissão de Estudos de Elevadores Elétricos da ABNT. Consultor, palestrante e conferencista especializado em transporte vertical. Novas tecnologias em transporte vertical permitem com a mesma área na edificação aumentar e otimizar o fluxo de pessoas transportadas pelos elevadores. A construção civil busca em todo o mundo agregar novas tecnologias às edificações, melhorando o conforto, utilidade e habitabilidade, entretanto, a viabilidade para o emprego destas novas tecnologias é vinculada a uma relação CUSTO X BENEFÍCIO, ou seja, novas tecnologias somente serão viáveis se a relação custo x benefício justificar o investimento, quer seja pela valorização do empreendimento, redução de custos, otimização das áreas ou comercialização. Neste artigo técnico abordaremos as inovações na indústria de elevadores que permitem atender ao tráfego vertical utilizando uma menor área útil da edificação destinada à caixa de corrida dos elevadores, ou seja, equipamentos que permitem em uma mesma área transportar uma maior quantidade de pessoas em um determinado intervalo de tempo. Esta relação CUSTO X BENEFÍCIO é muito importante, pode ser interpretada como a produtividade dos elevadores: PRODUTIVIDADE: ÁREA ÚTIL UTILIZADA NA EDIFICAÇÃO X QUANTIDADE DE PESSOAS TRANSPORTADAS Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 2 de 22

3 Para melhor entendimento temos que avaliar comparativamente as novas tecnologias com as existentes, ou seja, temos que estabelecer uma forma de mensurar a produtividade de um elevador. Para ilustrarmos faremos uma simulação de cálculo de tráfego considerando diversas relações de VELOCIDADE E CAPACIDADE de elevadores, as quis são as variáveis principais para determinarmos o CUSTO DE UM ELEVADOR. Neste exemplo vamos considerar um edifício hipotético com 20 pavimentos, com portas automáticas de abertura central e vão livre das portas de 110 cm (AC 110cm), no qual utilizaremos um grupo de 6(seis) elevadores que atendem a TODOS os pavimentos. Faremos um cálculo da quantidade de pessoas transportadas em 5 minutos, ou seja da CAPACIDADE DE TRÁFEGO, para diversas situações de VELOCIDADE e CAPACIDADE das cabinas, com a respectiva ÁREA ÚTIL NECESSÁRIAS NA EDIFICAÇÃO para as caixas de corrida dos elevadores. Elevadores Dados para projeto: Caixas de corrida Portas 06(seis) comando em grupo Convencional (elétrico de passageiros conforme NM-207) 06(seis), uma caixa de corrida para cada elevador Automática de abertura Central(AC) - Vão livre 110 cm Pavimentos 20 (vinte pavimentos atendidos) 0,1,2,3...ao 19 Zoneamento Percurso Área útil (m²) CT (pessoas) IT (segundos) População edifício Norma Técnica do Produtividade do grupo de elevadores Todos os elevadores atendem a todos os pavimentos 57 metros (pé direito 3,0 metros) Somatório das áreas necessárias para caixa de corrida dos elevadores (somatório das áreas internas das caixas de corrida na edificação) Capacidade de tráfego conforme norma NBR Pessoas transportadas pelo somatório dos elevadores em um intervalo de tempo de 5 minutos. Intervalo de Tráfego conforme norma NBR Tempo calculado para atendimento das chamadas de pavimento. Não considerada, pois o objetivo da simulação é calcular a Produtividade do grupo de elevadores, ou seja, determinar uma relação de pessoas transportadas por m² (Pessoas/m) na edificação. NBR 5665 Cálculo de Tráfego em Elevadores Relação de pessoas transportadas em 5 minutos pela área útil necessária na edificação para os elevadores (Pessoas/m²) A simulação será realizada utilizando a mesma metodologia de Cálculo de Tráfego prevista na norma técnica ABNT NBR 5665, calculando a CT Capacidade de Transporte dos elevadores em um intervalo de tempo de 5 minutos, e o IT Intervalo de Tráfego. Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 3 de 22

4 Na tabela a seguir apresentamos o memorial do cálculo de tráfego para um grupo de 6 elevadores CONVENCIONAIS, com capacidade 20 pessoas e velocidade 4,0 m/seg, conforme dados do projeto ilustrativo anterior. O memoria de cálculo conforme NBR MEMORIAL DE CÁLCULO DE TRÁFEGO DOS ELEVADORES CÁLCULO DE TRÁFEGO CONFORME NORMA ABNT NBR 5665/83 Elevadores convencionais CLIENTE Exemplo ilustrativo DESTINAÇÃO DE USO Edifício Comercial de Entidade Única POPULAÇÃO OBS 1 ATENDIMENTO 0, 1, 2,..., 18,19 20 pavimentos atendidos 2 POPULAÇÃO TOTAL A SER ATENDIDA 1.150,0 População calculada, conforme item 5.1 da NBR Dados do projeto. PERCENTAGEM MINIMA TRANSPORTADA 5 Escritórios de uma única entidade, 3 min 15% conforme item 5.2 da NBR PESSOAS TRASPORTADAS 5 min 172,50 Capacidade de tráfego requerida Mais de 4 elevadores, escritórios de 5 INTERVALO TRÁFEGO MAXIMO ADMISSÍVEL seg. entidade única. Conforme Tabela 6 da 40 norma NBR 5665 ELEVADORES DIMENSIONAMENTO ne UNIDADES DO GRUPO 6 Seis Elevadores CONVENCIONAIS 7 CAPACIDADE (PESSOAS) 20 Capacidade das cabinas em Pessoas 8 PARADAS 20 pavimentos atendidos 9 PARADAS PROVÁVEIS 13,56 tabela 5 da norma NBR PERCURSO (m) 57,00 Dados de projeto 11 VELOCIDADES (m/s) 4,00 m/seg 12 ABERTURA PORTAS AC Abertura Central 13 ABERTURA LIVRE PORTAS (m) 1,1 (110 cm) TEMPOS ADOTADOS (segundos) 14 ACELERAÇÃO E RETARDAMENTO (s) Velocidade superior a 2,5 m/seg - tabela 6,00 2 da norma NBR ABERTURA E FECHAMENTO PORTAS (s) 3,90 16 ENTRADA E SAÍDA DE PESSOAS (s) 2,40 TEMPOS TOTAIS CALCULADOS (segundos) Porta Automática abertura central - AC - tabela 3 da norma NBR 5665 Porta maior ou igual a 1,10metros - tabela 4 da norma NBR 5665 Obs: Tempos calculados T1 TEMPO DE PERCURSO TOTAL (s) 28,50 Tempo total, ida e volta, sem paradas T2 ACELERAÇÃO E RETARDAMENTO (s) 40,68 T3 ABERTURA E FECHAMENTO DAS PORTAS (s) 52,88 T4 ENTRADA E A SAÍDA DE PASSAGEIROS (s) 48,00 T TEMPO TOTAL DE VIAGEM (s) 180,15 IT INTERVALO DE TRÁFEGO (s) 30,03 CAPACIDADE DE TRANSPORTE calculada CT1 para 1 elevador convencional 33,31 CT2 CAPACIDADE DE TRÁFEGO - grupo de 6 elevadores (convencionais) 199,83 Ok, inferior ao intervalo máximo admitido Ok, capacidade de tráfego maior que a capacidade de tráfego requerida Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 4 de 22

5 No exemplo foram considerados elevadores que possuem o mesmo percurso/paradas, assim como as mesmas características de acabamentos, botoeiras e indicadores, desta forma o CUSTO DO EQUIPAMENTO é basicamente determinado pelas variáveis VELOCIDADE e CAPACIDADE, nossa simulação irá considerar a variação destas duas características principais. Na tabela a seguir apresentamos o resumo do cálculo de tráfego para o grupo de 6(seis) elevadores convencionais com base na norma técnica NBR 5665, para as seguintes simulações: a) Capacidade 16 pessoas Velocidades de 3,0 m/seg., 4,0 m/seg. e 6,0 m/seg. b) Capacidade 20 pessoas Velocidades de 3,0 m/seg., 4,0 m/seg. e 6,0 m/seg. c) Capacidade 24 pessoas Velocidades de 3,0 m/seg., 4,0 m/seg. e 6,0 m/seg. Cálculo de Tráfego conforme norma técnica ABNT NBR 5665, considerando 06(seis) elevadores conforme os dados do exemplo anterior: Velocidade Nominal dos Elevadores Capacidade 3,0 m/seg 4,0 m/seg 6,0 m/seg Obs. 16 pessoas (6 elevadores - Convencionais) 171,72 pessoas 182,04 pessoas 193,68 pessoas CT (5 minutos) 27,35 m² 31,30 m² 34,12 m² Área útil 27,95 seg. 26,37 seg. 24,79 seg. IT (segundos) 6,27 pessoas/m² 5,82 pessoas/m² 5,68 pessoas/m² Produtividade 20 pessoas (6 elevadores - Convencionais) 189,84 pessoas 199,83 pessoas 210,96 pessoas CT (5 minutos) 28,37 m² 32,50 m² 36,01 m² Área útil caixas 31,61 seg. 30,03 seg. 28,44 seg. IT (segundos) 6,69 pessoas/m² 6,15 pessoas/m² 5,86 pessoas/m² Produtividade 24 pessoas (6 elevadores - Convencionais) 206,40 pessoas 216,18 pessoas 226,98 pessoas CT (5 minutos) 31,80 m² 33,45 m² 36,90 m² Área útil caixas 34,89 seg. 33,30 seg. 31,72 seg. IT (segundos) 6,49 pessoas/m² 6,46 pessoas/m² 6,15 pessoas/m² Produtividade *CT = Capacidade de Transporte dos elevadores em 5 minutos para os 6(seis) elevadores. *IT = Intervalo de Tráfego, tempo máximo teórico para atendimento das chamadas, em segundos. * Área útil = Área total em m² necessária para as caixas de corrida dos elevadores, área interna sem considerar paredes. Área necessária para as caixas de corrida em cada andar (projeção na edificação). *Produtividade = Relação da CT/Área útil das caixas de corrida. Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 5 de 22

6 Nesta análise o IT - Intervalo de Tráfego e a CT - Capacidade de Tráfego, variáveis calculadas pelas fórmulas e tabelas estabelecidas pela norma técnica NBR 5665, foram calculados considerando os dados do exemplo e todos os seis elevadores em um mesmo grupo atendendo a todos os pavimentos. Com base na população da edificação, considerando os requisitos definidos no item 5 da norma técnica NBR 5665, podemos verificar que as variáveis calculadas (CT e IT) atendem aos requisitos mínimos de tráfego vertical estabelecidos pela referida norma técnica para todas as simulações: CT 173 pessoas ; IT 40 seg., entretanto não será objeto de nossa análise a escolha da melhor solução possível. A PRODUTIVIDADE dos elevadores, mensurada com base na área útil necessária para os elevadores na edificação, mostra que temos uma diferença entre as diversas soluções propostas no exemplo, indicando um direcionamento para análise da melhor solução a ser utilizada tendo como base o custo de aquisição dos elevadores em cada solução, relação direta com a velocidade e capacidade. Desta forma poderemos estabelecer uma relação de CUSTO/PESSOA TRANSPORTADA, que poderá ser utilizada para avaliar a relação CUSTO X BENEFÍCIO em cada solução possível. A avaliação da relação CUSTO X BENEFÍCIO também deve considerar diversos aspectos, além da capacidade de transporte e do intervalo de tráfego, principalmente: a) Requisitos da Legislação Local para dimensionamento e instalação de elevadores; b) Área disponível na edificação; c) Custo do m² na edificação, considerando que cada m² de área útil dos elevadores deve ser multiplicado pela quantidade de pavimentos; d) Custo de aquisição dos elevadores; e) Requisitos de projeto e estética; Desta forma, a determinação da melhor solução para o projeto é aquela que melhor ATENDE a relação CUSTO X BENEFÍCIO, considerando os diversos aspectos do projeto, ressaltando a OBRIGATORIEDADE de atendimento aos requisitos da legislação local. Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 6 de 22

7 Dimensionamento dos elevadores no Brasil Considerando a norma NBR 5665, os resultados obtidos no exemplo anterior (CT e IT) serão os mesmos para qualquer marca ou modelo de elevadores a ser instalados no Brasil, ou seja, o cálculo de tráfego previsto na norma NBR 5665 não considera as diferenças de performance ou de desempenho, inerentes as diferenças tecnológicas dos produtos de cada fabricante de elevador. O exemplo anterior ilustra o método utilizado atualmente no Brasil para calcular e especificar elevadores, conforme cálculo de tráfego previsto na norma técnica NBR Neste método de cálculo temos a possibilidade de alterar (definir) somente com as seguintes variáveis de projeto: a) Quantidade de elevadores quantidade de cabinas em uma caixa de corrida; b) Capacidade de carga da cabina (pessoas); c) Velocidade dos elevadores; d) Largura das portas e tipo de abertura das portas (AC ou AL); e) Zoneamento ou agrupamento dos elevadores; A metodologia utilizada no cálculo de tráfego da norma NBR 5665 considera valores fixos para determinadas características técnicas, as quais deveriam ser inerentes a performance de cada modelo/tipo de equipamento, portanto, o modelo de cálculo utilizado pela norma NBR 5665 não considera as diferenças existentes na performance e desempenho das diversas marcas e modelos de elevadores. Por exemplo, no cálculo de tráfego temos a determinação das paradas prováveis do elevador somente com base em sua capacidade e seu percurso, não considerando qualquer diferença entre os softwares de atendimento, ou mesmo um software de atendimento com chamadas antecipadas, de cada marca/modelo de elevador. O modelo de cálculo de tráfego utilizando pela norma técnica NBR 5665 considera variáveis de desempenho pré-determinadas e definidas em tabelas, desta forma NÃO considera outras variáveis inerentes à tecnologia de cada marca/modelo de equipamento, tais como: a) Diferença de velocidade das portas de cada marca/modelo de equipamento; b) Aceleração e desaceleração da máquina de tração; c) Diferença dos tempos de atendimento com base no Software de atendimento das chamadas de cada marca/modelo de equipamento; d) Existência de tecnologias, como antecipador de chamadas; e) Existência de mais de uma cabina em cada caixa de corrida, e outras características técnicas inerentes a cada modelo/marca de elevador. Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 7 de 22

8 Por exemplo, o modelo de cálculo de tráfego adotado no Brasil, definido na norma técnica NBR 5665, não considera a possibilidade de utilização de duas cabinas em uma mesma caixa de corrida, tecnologia já utilizada em outros países com elevadores TWIN ou DUBLE DECK. A utilização de novas tecnologias não permite considerarmos esta otimização no cálculo de tráfego definido na norma NBR 5665, ou seja, mesmo que utilizada nos elevadores as novas tecnologias não alteraram o resultado do cálculo de tráfego previsto na norma técnica NBR Portanto, no Brasil, a utilização da norma técnica ABNT NBR 5665, aplicada de forma geral e irrestrita para qualquer tipo de elevador, não considerando as diferenças tecnológicas e de desempenho entre as diversas marcas/modelos dos equipamentos, acaba nivelando todos os elevadores com base nas variáveis pré-definidas nesta norma técnica. Não considerar o desempenho e performance inerente as novas tecnologias acaba por nivelar em um mesmo patamar de desempenho todo e qualquer elevador, independente da sua tecnologia embarcada. No caso de empregarmos novas tecnologias teremos um superdimensionamento da quantidade e características dos elevadores, acima da real necessidade da edificação, pois teremos que manter no mínimo a quantidade de elevadores definida através do modelo de cálculo de tráfego da norma técnica NBR Quais são as novas tecnologias disponíveis? Porque não utilizamos no Brasil? Voltando ao nosso tema principal, no exemplo anterior demonstramos que atualmente o projeto dos edifícios considera o atendimento ao tráfego vertical com base na norma técnica ABNT NBR 5665, que possui variáveis pré-definidas para o cálculo, não consideram diferenças técnicas e de performance inerentes a cada marca/modelo de equipamento e não considera as novas tecnologias em elevadores. Desta forma no Brasil estamos nivelando pelo mínimo os elevadores, como se a performance fosse exatamente igual e LIMITADA para qualquer marca e modelo, não consideramos as diferenças entre os equipamentos e as melhorias de tráfego possíveis com o emprego de novas tecnologias. Sabemos que a utilização de novas tecnologias depende fortemente da relação CUSTO X BENEFÍCIO para o empreendimento, ou seja, a viabilidade do emprego de novas tecnologias dependerá da viabilidade econômica dessas, em última análise a otimização da utilização das áreas de uma edificação. Na indústria da construção civil o emprego de novas tecnologias em elevadores passará necessariamente pela redução das áreas requeridas para instalação dos elevadores na edificação, permitindo compensar o acréscimo de custos com a redução das áreas necessárias para os Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 8 de 22

9 elevadores. A nova tecnologia invariavelmente aumentará o custo de aquisição do equipamento, o que deve ser compensado pela redução das áreas necessárias para os elevadores. A indústria de Elevadores já possui novas tecnologias que permitem aumentar a quantidade de pessoas transportada por m² pelos elevadores, ou seja, tecnologias que permitem transportarmos uma maior quantidade de pessoas para cada m² utilizada pelos elevadores na edificação: a) TWIN Dois elevadores em uma mesma caixa de corrida; b) DUBLE DECK Duas cabinas (dois andares) em um mesmo elevador; *TWIN: Tecnologia desenvolvida e registrada pela ThyssenKrupp Elevadores. Nestas duas tecnologias temos o mesmo objetivo, transportar uma maior quantidade de pessoas em relação a área útil necessária na edificação, ou seja, melhorar a produtividade dos elevadores. Neste artigo vamos abordar a tecnologia TWIN, apresentando uma proposta de metodologia para adaptar o cálculo de tráfego com base na norma técnica NBR 5665 para contemplar esta tecnologia. TWIN O sistema TWIN é uma tecnologia desenvolvida e patenteada pela empresa ThyssenKrupp Elevadores, largamente utilizado na Europa, EUA e Ásia, possuindo mais de 130 equipamentos já em funcionamento. A tecnologia foi inicialmente instalada no ano de 2004 no edifício University building Stuttgart, city centre na Alemanha, um edifício existente que necessitava melhorar o tráfego vertical e no qual não havia possibilidade de construção de outros locais para os elevadores. Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 9 de 22

10 O elevador TWIN foi desenvolvido com a visão de transportar uma maior quantidade de pessoas utilizando a mesma área da edificação destinada aos elevadores, ou seja, melhorar a PRODUTIVIDADE da instalação de elevadores. O sistema consiste em dois elevadores utilizando simultaneamente uma mesma caixa de corrida, ou seja, duas cabinas ocupam o mesmo espaço de deslocamento vertical na edificação. *Fotos cortesia ThyssenKrupp Elevadores, proibida divulgação. Na Europa, Ásia e EUA a forma de cálculo de tráfego é diferente do método empregado no Brasil. Enquanto o método brasileiro com base na NBR 5665, define parâmetros fixos e sem possibilidade de contemplar novas tecnologias, o método empregado em outros países considera a performance e o desempenho real do equipamento, ou seja, o cálculo de tráfego é realizado com base no desempenho efetivo de cada modelo/marca de elevador, considerando todas as variáveis do equipamento, inclusive a existência de dois elevadores em uma mesma caixa de corrida (sistema TWIN). O cálculo de tráfego é realizado com base em software dedicado. Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 10 de 22

11 TWIN, Porque não utilizamos no Brasil? No Brasil o projeto das edificações não considera a possibilidade da utilização de sistemas do tipo TWIN Dois Elevadores em uma mesma Caixa de Corrida, pois o método de Cálculo de Tráfego previsto na norma técnica NBR 5665 não considera essas novas tecnologias. Em regra, normas técnicas possuem defasagem tecnológica em relação aos equipamentos disponíveis no mercado, pois a norma é elaborada após o projeto do equipamento, ou seja, os requisitos das normas técnicas são elaborados conforme os equipamentos e produtos existentes na época. Ocorre que a norma técnica ABNT NBR 5665 é bastante antiga e não foi revisada, datando do ano de 1983, na época de sua edição não estavam disponíveis as tecnologias referenciadas anteriormente, desta forma a referida norma técnica não é aplicável para estas novas tecnologias, pois não contempla as mesmas em sua metodologia de cálculo. A legislação municipal normalmente determina que o dimensionamento dos elevadores no projeto da edificação deve ser realizado conforme normas técnicas da ABNT, ou seja, o Cálculo de Tráfego deve ser conforme definido na norma técnica NBR Desta forma vincula diretamente o emprego da referida norma técnica, inviabilizando qualquer método de cálculo de tráfego diferente daquele previsto na referida norma. Novas tecnologias, via de regra, estarão sempre adiante dos requisitos das normas técnicas, pois a tecnologia é primeiramente desenvolvida e posteriormente padronizada através das normas técnicas. Necessitamos estabelecer critérios que possibilitem uma flexibilidade na aplicação da legislação municipal, permitindo utilizarmos nestes casos meios inovadores ou alternativos para o dimensionamento e cálculo de tráfego dos equipamentos, e não vinculados somente a uma norma técnica antiga, e para estes casos também obsoleta e sem aplicação. Para utilização de novas tecnologias em transporte vertical no Brasil necessitamos que a legislação municipal permita a utilização de métodos alternativos de cálculo de tráfego, como o método empregado em outros países, desde que devidamente comprovados e justificados, ou seja, necessitamos de um processo especial para análise e homologação destes novos equipamentos pelo poder público. Apresentaremos a seguir uma metodologia de Cálculo de Tráfego adaptando a norma técnica ABNT NBR 5665, possibilitando a utilização desta norma técnica quando para elevadores com novas tecnologias, por exemplo um elevador TWIN. Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 11 de 22

12 TWIN Metodologia de Cálculo de Tráfego (adaptação da norma técnica NBR 5665) Uma análise geral da metodologia de cálculo determinada na norma técnica ABNT NBR 5665 indica que a mesma pode ser empregada para o sistema TWIN, considerando neste caso 2(dois) elevadores para cada caixa de corrida, sendo utilizada uma fórmula de cálculo das PARADAS PROVÁVEIS dos elevadores determinada com base no desempenho comprovado destes equipamentos. Os elevadores TWIN possuem capacidade de tráfego equivalente aos elevadores convencionais, pois apenas o número de paradas prováveis desse sistema pode ser igual ou superior às paradas prováveis do sistema convencional. Faremos uma adaptação da metodologia utilizada pela norma técnica NBR 5665, realizando o cálculo de tráfego considerando um acréscimo de 20% (vinte por cento) das paradas prováveis, ou seja, vamos considerar que o sistema TWIN terá uma quantidade de paradas prováveis 20% superior a um elevador convencional, pois temos dois elevadores em uma mesma caixa de corrida, calculando o IT Intervalo de Tráfego e a CT Capacidade de Tráfego com base nesta mesma fórmula adaptada da norma NBR 5665 A metodologia proposta consiste em duas etapas de cálculo, primeiramente o emprego do Cálculo de Tráfego da norma ABNT NBR 5665, adaptando a fórmula com acréscimo de 20% das paradas prováveis dos elevadores, a seguir realizamos a validação dos resultados obtidos através do emprego de um software dedicado para CÁLCULO DE TRÁFEGO DE ELEVADORES TWIN, largamente utilizado na Europa, EUA e Ásia. Etapas do cálculo de tráfego Elevador TWIN I. Cálculo de Tráfego Metodologia Adaptada da norma ABNT NBR 5665; II. Validação dos resultados Emprego de Software dedicado para cálculo de tráfego; Com relação a Metodologia para cálculo de tráfego de elevadores TWIN, ressaltamos que a metodologia proposta NÃO ALTERA as demais variáveis e requisitos previstos na norma técnica NBR 5665, mantendo a mesma sistemática de cálculo para a população da edificação, da população a ser transportada e dos intervalos de tráfego admitidos. Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 12 de 22

13 1. TWIN - Cálculo de Tráfego Metodologia Adaptada da norma NBR Características fundamentais dos elevadores As características básicas que definem um elevador de passageiros são sua velocidade nominal e lotação da cabina (capacidade). Após determinadas essas variáveis, tem-se por consequência definidos os equipamentos do elevador. A determinação da velocidade e da capacidade dos elevadores de um edifício é feita através do seu Cálculo de Tráfego, no Brasil normatizado pela NBR Cálculo de Tráfego dos elevadores NBR 5665 Procedimento de cálculo que permite avaliar e verificar se a quantidade de elevadores, com sua capacidade e velocidade, definidos na fase de projeto de um edifício serão adequados e compatíveis com o fluxo de pessoas do edifício. É um procedimento para conferência das especificações básicas dos elevadores: quantidade, capacidade, atendimento, velocidade. sistema de portas e outros. A norma ABNT NBR Cálculo de Tráfego nos Elevadores, estabelece as condições mínimas a serem observadas na capacidade de tráfego das instalações de elevadores de passageiros e equipamentos de transporte vertical (escadas rolantes e esteiras). Para efetuarmos o cálculo de tráfego previsto na NBR 5665 as seguintes variáveis da instalação devem ser conhecidas: População do edifício (população total e população a ser transportada em 5 min.), variável que não é alterada no caso de elevadores TWIN; Distribuição da população nos pavimentos, destinação dos pavimentos, pavimentos atendidos por escadas rolantes, forma de cálculo que não é alterada no caso de elevadores TWIN; Atendimento dos elevadores (agrupamento, atendimento por zonas), o que pode ser determinado no caso de elevadores TWIN; Paradas dos elevadores (quantidade de pavimentos atendidos), requisito inerente ao projeto da edificação, que não é alterado no caso de elevadores TWIN; Percurso dos elevadores (percurso na caixa de corrida e distância entre os pavimentos), requisito inerente ao projeto da edificação, que não é alterado no caso de elevadores TWIN; Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 13 de 22

14 Tipos de portas dos elevadores (AL, AC, largura útil), requisito inerente ao elevador, que pode ser determinado no caso de elevadores TWIN; Capacidade das cabinas (pessoas, considerando 75 kg por pessoa), requisito inerente ao elevador, que pode ser determinado no caso de elevadores TWIN, mantendo a capacidade da cabina proporcional a 75kg por pessoa; Velocidade dos elevadores (nominal), requisito inerente aos equipamentos, que pode ser determinado no caso de elevadores TWIN; Quantidade de elevadores (na norma técnica NBR 5665 é considerado um elevador em cada caixa de corrida), variável que pode ser determinada no caso de elevadores TWIN; Com estas variáveis podemos dimensionar a instalação de elevadores de uma edificação, verificando se o projeto proposto atende aos requisitos mínimos estabelecidos na norma técnica NBR 5665, especificamente se os equipamentos de transporte vertical atendem aos dois requisitos: 1º - Capacidade de Tráfego (Ct) item1.2.1 a seguir; 2º - Intervalo de Tráfego (I) item a seguir; Capacidade de tráfego (Ct) A capacidade de tráfego (Ct), é definida como a soma das capacidades de transporte de cada elevador, ou seja, será a quantidade de pessoas transportadas em 5 minutos por todos os elevadores do edifício. CT = Ct1 + Ct Ctn Se os n elevadores possuírem as mesmas características, suas capacidades de transporte serão iguais e a capacidade de tráfego será: CT = n. Ct = 300. Cn T O valor da capacidade de tráfego CT deve ser maior ou igual ao valor para atender aos preceitos da NBR-5665 quanto ao transporte em 5 minutos, considerando a população total do edifício e a população a ser transportada em 5 minutos, conforme a destinação do edifício. Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 14 de 22

15 Intervalo de tráfego ( I ) É o Tempo Total de Viagem, dividido pelo número de elevadores, ou seja: IT = T n IT = intervalo de tráfego T = tempo total de viagem, em segundos n = número de elevadores do grupo O intervalo de tráfego pode ser considerado na prática como tempo máximo que um passageiro pode esperar pelo carro, ou seja, é o máximo tempo de espera que ocorre entre a partida de um elevador e a chegada de outro em um pavimento. Tempo total de viagem (T) É o tempo total gasto pelo elevador por viagem, incluindo todas as manobras. É a soma dos itens a seguir: T = T1 + T2 + T3 + T4 Tempo de Percurso total (T1) É o tempo gasto pela cabina para percorrer o percurso, de ida e volta, sem parar em nenhum pavimento: T1 = 2. S = tempo de percurso total V S: é o percurso (em metros); V: é a velocidade do elevador (em metros por segundo); Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 15 de 22

16 Tempo de Aceleração e retardamento (T2) É o tempo gasto nas operações de aceleração e desaceleração durante todo o percurso. É a metade do resultado obtido pela multiplicação do número de paradas prováveis pelo tempo de aceleração e retardamento de cada parada (conforme valores previamente definidos na tabela constante na norma técnica NBR 5665). Tempo de Abertura e fechamento de portas (T3) É o tempo gasto nas operações de abertura e fechamento das portas em todo o percurso. É obtido pela multiplicação do número de paradas prováveis pelo tempo de abertura e fechamento das portas de cada parada (conforme valores previamente definidos na tabela constante na norma técnica NBR 5665). Tempo de Entrada e saída de passageiros (T4) É o tempo gasto para a entrada e saída de passageiros da cabina durante todo o percurso. É obtido pela multiplicação do valor correspondente à capacidade da cabina pelo tempo de entrada e saída de cada passageiro (conforme valores previamente definidos na tabela constante na norma técnica NBR 5665) Paradas prováveis Elevador Convencional Esta é a única variável que possui alteração no caso de elevador TWIN. A determinação das paradas prováveis é necessária para o cálculo dos tempos T2 e T3, respectivamente: Tempo de Aceleração e retardamento e Tempo de Abertura e fechamento de portas. Para elevadores convencionais, nos quais temos um elevador para cada caixa de corrida, o número de paradas prováveis que o elevador pode efetuar em uma viagem é função somente da capacidade da cabina (pessoas) e da quantidade de pavimentos (paradas atendidas). As paradas prováveis são determinadas (estimadas) com base no Cálculo de Probabilidades, através da fórmula (item 6.2 da NBR-5665) mostrada a seguir: N = P - (P - 1) x ( P 2 ) P 1 Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 16 de 22

17 onde: N = número de paradas prováveis P = número de paradas do elevador c = Capacidade da cabina, excluindo o ascensorista se existir (sendo uma potência na fórmula considerada) A forma de cálculo prevista na NBR 5665 para determinar as paradas prováveis é uma equação probabilística, pois nesta fórmula as paradas prováveis são somente função do número de paradas do elevador e da capacidade da cabina. O número de paradas prováveis de um elevador é na verdade função de diversos fatores, não somente do número de paradas e da lotação da cabina, dentre os quais poderíamos citar: quantidade de elevadores, tipo de controle, comando em grupo, sistema antecipador de chamadas, destinação do edifício e zoneamento dos carros, os quais não estão na equação para cálculo das paradas prováveis definida na norma NBR Paradas prováveis Elevador TWIN (proposta) Para o cálculo de tráfego de uma instalação com elevadores do tipo TWIN, a metodologia proposta consiste em utilizar a mesma fórmula de cálculo determinada na NBR 5665, considerando dois elevadores em cada caixa de corrida, adaptando somente as paradas prováveis, única variável divergente no caso de um elevador Twin. Na metodologia proposta a determinação das paradas prováveis foi realizada com base em: a) Valores efetivamente verificados em instalações existentes resultados práticos (dados concretos), que indicam o acréscimo de até 20% nas paradas prováveis dos elevadores do tipo TWIN; b) Estabelecimento de um redutor da fórmula original de cálculo das paradas prováveis da norma técnica NBR 5665, com base nos resultados reais obtidos em instalações existentes, considerando o acréscimo de 20% nas paradas prováveis dos elevadores do tipo TWIN; Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 17 de 22

18 2. VALIDAÇÃO DO CÁLCULO DE TRÁFEGO SISTEMA TWIN: Os valores obtidos serão validados através da comparação dos resultados obtidos na metodologia proposta e no cálculo realizado através de software específico (dedicado). Foto ilustrativa Utilização de Software dedicado para cálculo de tráfego A metodologia proposta consiste em validar os resultados obtidos através do emprego de software dedicado e específico para o cálculo de tráfego de elevadores TWIN, no caso será empregado o software Elevate, mundialmente conhecido, aceito e largamente utilizado na Europa, EUA e Ásia. *Software Elevate propriedade da Elevate Software Inc, EUA. TWIN Exemplo de Cálculo de Tráfego (comparativo) Para ilustrarmos a metodologia proposta vamos considerar o mesmo edifício hipotético do exemplo inicial, com 20 pavimentos, portas automáticas de abertura central com vão livre de 110cm (AC 110cm), no qual utilizaremos um grupo de 7(sete) elevadores que atendem a TODOS os pavimentos, sendo 3(três) TWIN e um convencional, empregando 4(quatro) caixas de corrida. Faremos um cálculo da quantidade de pessoas transportadas em 5 minutos para as mesmas situações de CAPACIDADE das cabinas, com a respectiva ÁREA ÚTIL NECESSÁRIAS NA EDIFICAÇÃO para as caixas de corrida dos elevadores. Para simplificarmos o resultado iremos manter fixa a velocidade das cabinas, utilizando equipamentos TWIN com 3,0 m/seg. Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 18 de 22

19 Elevadores Dados para projeto: Caixas de corrida Velocidade Portas 07 Elevadores, sendo: - 03(três) TWIN com duas cabinas em cada caixa de corrida - 01(um) - Convencional 04(quatro), sendo 3(três) caixas para três elevadores TWIN e uma caixa de corrida para um elevador convencional 3,0 m/seg. Vamos considerar a velocidade fixa para as cabinas com a tecnologia TWIN. Automática de abertura Central(AC) - Vão livre 110 cm Pavimentos 20 (vinte pavimentos atendidos) 0,1,2,3...ao 19 Zoneamento Percurso Área útil (m²) CT (pessoas) IT (segundos) População edifício Norma Técnica do Produtividade do grupo de elevadores Todos os elevadores atendem a todos os pavimentos 57 metros (pé direito 3,0 metros) Somatório das áreas necessárias para caixa de corrida dos elevadores (somatório das áreas internas das caixas de corrida na edificação) Capacidade de tráfego conforme norma NBR Pessoas transportadas pelo somatório dos elevadores em um intervalo de tempo de 5 minutos. Intervalo de Tráfego conforme norma NBR Tempo calculado para atendimento das chamadas de pavimento. Não considerada, pois o objetivo da simulação é calcular a Produtividade do grupo de elevadores NBR 5665 Cálculo de Tráfego em Elevadores, com adaptação da metodologia de definição das paradas prováveis. Relação de pessoas transportadas em 5 minutos pela área útil necessária na edificação para os elevadores (Pessoas/m²) MEMORIAL DE CÁLCULO - SIMULAÇÕES A simulação foi realizada utilizando a metodologia de Cálculo de Tráfego prevista na norma técnica ABNT NBR 5665, considerando somente a adaptação da variável paradas prováveis, considerando neste caso acréscimo de 20% das paradas prováveis, pois na tecnologia TWIN temos duas cabinas em uma mesma caixa de corrida. Foi calculada a CT Capacidade de Transporte dos elevadores em um intervalo de tempo de 5 minutos, o IT Intervalo de Tráfego em segundos e também a relação de produtividade da solução proposta, considerando neste caso a área útil necessária na edificação para 4(quatro) caixas de corrida. Para simplificarmos o cálculo, faremos a consideração de acréscimo de 20% das paradas prováveis também para o elevador convencional, desta forma temos um grupo de 7(sete) elevadores. Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 19 de 22

20 Na tabela a seguir apresentamos o memorial do cálculo de tráfego para um grupo de 7(sete) elevadores, sendo 3 TWIN com dois elevadores em cada caixa de corrida e 01(um) elevador convencional, velocidade 3,0 m/seg. e capacidade de 20(vinte) pessoas. MEMORIAL DE CÁLCULO DE TRÁFEGO DOS ELEVADORES CÁLCULO DE TRÁFEGO CONFORME NORMA ABNT NBR 5665/83 Elevadores TWIN CLIENTE Exemplo ilustrativo DESTINAÇÃO DE USO Edifício Comercial de Entidade Única POPULAÇÃO OBS 1 ATENDIMENTO 0, 1, 2,..., 18,19 20 pavimentos atendidos 2 POPULAÇÃO TOTAL A SER ATENDIDA 1.150,0 População calculada, conforme item 5.1 da NBR Dados do projeto. PERCENTAGEM MINIMA TRANSPORTADA 5 Escritórios de uma única entidade, 3 min 15% conforme item 5.2 da NBR PESSOAS TRASPORTADAS 5 min 172,50 Capacidade de tráfego requerida 5 Mais de 4 elevadores, escritórios de INTERVALO TRÁFEGO MAXIMO entidade única. Conforme Tabela 6 da ADMISSÍVEL seg. 40 norma NBR 5665 DIMENSIONAMENTO ne UNIDADES DO GRUPO Sendo 06(seis) TWIN e 01(um) 7 CONVENCIONAL 7 CAPACIDADE (PESSOAS) 20 Capacidade das cabinas em Pessoas 8 PARADAS 20 pavimentos atendidos 9 PARADAS PROVÁVEIS tabela 5 da norma NBR 5665, com 16,27 ACRÉSCIMO de 20% 10 PERCURSO (m) 57,00 Dados de projeto 11 VELOCIDADES (m/s) 3,00 m/seg 12 ABERTURA PORTAS AC Abertura Central 13 ABERTURA LIVRE PORTAS (m) 1,1 (110 cm) TEMPOS ADOTADOS (segundos) 14 ACELERAÇÃO E RETARDAMENTO (s) Velocidade superior a 2,5 m/seg - 6,00 tabela 2 da norma NBR ABERTURA E FECHAMENTO PORTAS (s) 3,90 16 ENTRADA E SAÍDA DE PESSOAS (s) 2,40 TEMPOS TOTAIS CALCULADOS (segundos) Porta Automática abertura central - AC - tabela 3 da norma NBR 5665 Porta maior ou igual a 1,10metros - tabela 4 da norma NBR 5665 Obs: Tempos calculados T1 TEMPO DE PERCURSO TOTAL (s) 38,00 Tempo total, ida e volta, sem paradas T2 ACELERAÇÃO E RETARDAMENTO (s) 48,81 T3 ABERTURA E FECHAMENTO DAS PORTAS 63,45 T4 ENTRADA E A SAÍDA DE PASSAGEIROS (s) 48,00 T TEMPO TOTAL DE VIAGEM (s) 209,41 IT INTERVALO DE TRÁFEGO (s) 29,92 CT1 CAPACIDADE DE TRANSPORTE 1 elev. 28,65 CT2 CAPACIDADE DE TRÁFEGO - grupo 7 elev. 6 TWIN e 1 Convencional 200,57 Ok, inferior ao intervalo máximo admitido Ok, capacidade de tráfego maior que a capacidade de tráfego requerida Artigo técnico: Otimização do Transporte Vertical na Construção Civil Página 20 de 22

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