Os Sensores de Presença São Obrigatórios por Código?

Os sensores de ocupação desempenham um papel crucial na automatização da iluminação, na redução do desperdício de eletricidade e na melhoria da experiência de utilização da iluminação. Existem dois tipos de sensores de ocupação: os sensores de ocupação são um tipo de sensor de ativação e desativação automáticas, enquanto os sensores de vacância são sensores de ativação manual e desativação automática, por vezes chamados sensores de ocupação de ativação manual. Quando utilizados em aplicações comerciais, os sensores de ocupação e os sensores de vacância são comumente designados por sensores de movimento, detetores de movimento ou sensores de luz, pela sua capacidade de controlar as luzes através da deteção de movimento.

Índice

• O Que É o Código de Eficiência Energética
• O Que É o IECC
• IECC 2011 para Sensores de Ocupação
• Conclusão

Estes sensores utilizam tecnologia de infravermelhos passivos (PIR), ultrassónica ou tecnologia dupla que combina as estratégias de PIR e ultrassónica para detetar o estado de ocupação ou vacância de uma divisão. Cada tecnologia apresenta as suas vantagens e desvantagens quanto à precisão e eficiência na deteção de movimento. Sendo a tecnologia PIR a mais amplamente utilizada enquanto estratégia de deteção de movimento em todos os produtos ativados por movimento, tais como sensores de ocupação, interruptores com sensor de movimento e luzes de segurança exteriores, a estratégia de tecnologia dupla é também utilizada em alguns sensores de ocupação e interruptores de parede de gama alta.

Os sensores de ocupação e vacância apresentam diversos formatos. Podem ser um interruptor de parede que se adapta a uma caixa de aparelhagem padrão com um sensor de movimento integrado, ou podem ser um detetor de movimento autónomo montado numa posição elevada na parede ou no teto e ligado a uma iluminação existente. A instalação e o posicionamento de controlos de iluminação baseados em sensores de ocupação devem ser cuidadosamente planeados antes da instalação para obter os melhores resultados. A disposição, a aplicação e a frequência de utilização de uma divisão devem ser todas tidas em consideração.

Com códigos de eficiência energética como o IECC, o ASHRAE e o Title 24 a exigirem a implementação de uma estratégia de controlo de iluminação baseada na ocupação em edifícios residenciais e comerciais, os leitores devem selecionar cuidadosamente os sensores de ocupação e de vacância adequados para cumprir estes códigos.

O Que É o Código de Eficiência Energética

Os códigos de eficiência energética são um subconjunto de um conjunto mais amplo de regulamentos de construção, que regem o projeto e a construção de estruturas residenciais e comerciais, com o objetivo de melhorar a eficiência energética para reduzir a quantidade de energia necessária e os efeitos da poluição. 

Um regulamento de construção (também controlo de construção ou regulamentação de edifícios) é um conjunto de regras que especificam as normas para objetos construídos, tais como edifícios e estruturas não habitacionais. Os edifícios devem cumprir o regulamento para obter o licenciamento de construção, geralmente junto da autarquia local.

Códigos de eficiência energética como o IECC (International Energy Conservation Code) e o ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) possuem requisitos precisos para os controlos de sensores de ocupantes a utilizar em edifícios comerciais e residenciais.

Neste artigo, abordaremos principalmente o código IECC.

O Que É o IECC

O International Energy Conservation Code (IECC) é um regulamento de construção criado pelo International Code Council em 2000. Trata-se de um código modelo adotado por muitos estados e governos municipais nos Estados Unidos para a fixação de requisitos mínimos de projeto e construção no âmbito da eficiência energética.

O IECC é atualizado a cada três anos, sendo a edição mais recente a de 2021. O IECC referencia a norma ASHRAE/IES 90.1 como um padrão alternativo, permitindo que os projetistas de edifícios disponham de mais opções no seu trabalho de projeto.

IECC 2011 para Sensores de Ocupação

Em 28 de julho de 2021, o DOE (Department of Energy) emitiu uma determinação segundo a qual o International Energy Conservation Code (IECC) de 2021 irá melhorar a eficiência energética em edifícios residenciais. Em apoio a esta determinação, o DOE realizou uma análise técnica para avaliar os impactos do código atualizado (em relação à edição de 2018 do IECC). O DOE estima poupanças nacionais de aproximadamente:

• 9,38 por cento de poupança de energia no local (site energy)
• 8,79 por cento de poupança de energia primária (source energy)
• 8,66 por cento de poupança nos custos de energia
• 8,66 por cento de redução nas emissões de carbono

Vejamos o que o IECC 2021 exige para os sensores de ocupação.

O código relativo aos sensores de ocupação e de vacância encontra-se na secção C405.2.1 Controlo de sensores de ocupante, como uma subsecção do C405.2 Controlos de iluminação, na secção C405 para sistemas de energia elétrica e iluminação. Define onde os sensores de ocupação são obrigatórios e qual o padrão que devem seguir.

Onde São Obrigatórios os Sensores de Ocupação

Devem ser instalados controlo por sensores de ocupante para controlar as luzes nos seguintes tipos de espaço:

• Salas de aula/conferências/formação.
• Salas de conferência/reunião/multiusos.
• Salas de cópia/impressão.
• Salas de convívio/pausa.
• Gabinete fechados.
• Áreas de escritório em plano aberto.
• Instalações sanitárias.
• Arrecadações.
• Balneários.
• Corredores (adicionado a partir de 2018).
• Warehouse storage areas.
• Other spaces 300 square feet (28 m2) or less that are enclosed by floor-to-ceiling height partitions. 

Exception: Luminaires that are required to have specific application controls in accordance with Section C405.2.5.

What We Learn

We can see that IECC 2021 has required the occupant sensor controls to be installed in nearly all places in a building, where most of them are very reasonable. These places are usually public spaces with many random people coming and going. With occupant sensor controls, especially the auto-on and auto-off occupancy sensors, people don’t and shouldn’t have to worry about turning on or leaving the light off.

For restrooms or locker rooms, occupancy sensors are no doubt the optimal option that the entirely automatic lighting controls give the best experience without users to worry a thing. For places like classrooms, meeting rooms, and enclosed offices, where it’s more private and more of an enclosed space, manual on vacancy sensors are normally used there to give users direct manual control, deciding whether to turn the light on or off according to their demand.

Occupant Sensor Control Function

Occupant sensor controls in warehouses shall comply with Section C40521.2. Occupant sensor controls in open plan office areas shall comply with Section C405.2.1.3. Occupant sensor controls in corridors shall comply with Section C405.2.1.4(added from 2018). Occupant sensor controls for all other spaces specified in Section C405.2.1 shall comply with the following:

• They shall automatically turn off lights within 20 minutes after all occupants have left the space.
• They shall be manual on or controlled to automatically turn on the lighting to not more than 50-percent power.
• They shall incorporate a manual control to allow occupants to turn off lights.

Exception: Full automatic-on controls with no manual control shall be permitted in condors, interior parking areas, stairways, restrooms, locker rooms, lobbies, library stacks and areas(updated from 2018) where manual operation would endanger occupant safety or security.

What We Learn

From the IECC’s requirement for occupant sensor control function, we can undoubtedly come up with these conclusions:

• Time delay should be set to less than 20 minutes.
• Vacancy sensors are mostly required in commercial buildings because the code requires the occupant sensor controls to be manual on.
• If you want to use an auto-on occupancy sensor, you must use an occupancy sensor with a dimmer feature that is set to at least 50%, as the code requires the automatic turn-on of the light to be using less than 50% power.
• Whether you use a vacancy sensor or occupancy dimmer sensor, the sensor should include a manual control, usually a switch, to turn off the light instantly, which is not affecting vacancy sensors because nearly all vacancy sensors allow users to manually turn off the light.
• If you want to use an occupancy dimmer sensor, you should consider an occupancy+dimmer wall switch because it already includes a switch, and it is easy to program the dimming value on the wall swtich. If you want to use a ceiling occupancy sensor in conjunction with a light dimmer, the setting could be difficult.

C405.2.1.2 Occupant Sensor Control Function in Warehouse Storage Areas

Lighting in warehouse storage areas shall be controlled as follows:

• Lighting in each aisleway shall be controlled independently of lighting in all other aisleways and open areas.
• Occupant sensors shall automatically reduce lighting power within each controlled area to an unoccupied setpoint of not more than 50 percent of full power within 20 minutes after all occupants have left the controlled area.
• Lights that are not turned off by occupant sensors shall be turned off by time-switch control complying with Section C405.2.2.1(updated from 2018).
• A manual control shall be provided to allow occupants to turn off lights in the space(updated from 2018).

C405.2.1.3 Occupant Sensor Control Function in Open Plan Office Areas

Occupant sensor controls in open plan office spaces less than 300 square feet (28 m2) in area shall comply with Section C405.2.1.1. Occupant sensor controls in all other open plan office spaces shall comply with all of the following:

• The controls shall be configured so that general lighting can be controlled separately in control zones with floor areas not greater than 600 square feet (55 m2) within the open plan office space.
• General lighting in each control zone shall be permitted to automatically turn on upon occupancy within the control zone. General lighting in other unoccupied zones within the open plan office space shall be permitted to turn on to not more than 20 percent of full power or remain unaffected(updated from 2018).
• The controls shall automatically turn off general lighting in all control zones within 20 minutes after all occupants have left the open plan office space. Exception: Where general lighting is turned off by time-switch control complying with Section C40522.1.
• General lighting in each control zone shall turn off or uniformly reduce lighting power to an unoccupied setpoint of not more than 20 percent of full power within 20 minutes after all occupants have left the control zone.

C405.2.1.4 Occupant Sensor Control Function in Corridors.(Added From 2018)

Occupant sensor controls in corridors shall uniformly reduce lighting power to an occupied setpoint not more than 50 percent of full power within 20 minutes after all occupants have left the space.

Exception: Corridors provided with less than two footcandles of illumination on the floor at the darkest point with all lights on.

What We Learn

It’s clear that IECC is striving to push and increase energy efficiency one step further. From the updated and added contents in the requirement for warehouse, open offices and the newly added section for corridors in the 2021 version, we can see that the dimming feature is vital in helping reduce energy waste. Occupancy sensors with dimming features are going to be more and more popular as the code is steadily taking effect. 

Conclusão

Having a better understanding of the energy code can help designers and builders to design their buildings in a more efficient way. With the energy codes being updated every three years, occupancy sensor manufacturers can obtain a clear vision of how they can improve their products to be more energy-efficient and prepare for future updates of these energy codes.