*Por Normando Alves
A norma NBR5419/2015 permite que em determinadas condições as telhas metálicas possam ser usadas como captores naturais, porém é necessário que alguns critérios sejam atendidos.
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A telha precisa ter espessura mínima (t’) em função do tipo de material — veja tabela a seguir com as especificações.
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No caso de telhas tipo sanduíche, o material de seu recheio não deve ser propagante de chama — é importante documentar o seu uso consultando os catálogos de fabricantes ou documentos destes que deixem claro as características do recheio.
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O material logo abaixo da telha não deve ser prontamente inflamável.
NOTA: 1mm de asfalto, 0,5mm de PVC ou camada de pintura para proteção contra corrosão ou com função de acabamento não são considerados como isolante para correntes impulsivas.
Explicações sobre a espessura da telha
Há poucas décadas a espessura mínima da maioria das telhas era 0,50mm. Com o passar do tempo e a disputa dos fabricantes para aumentar a sua fatia de mercado, esta espessura passou de 0,50mm para 0,48mm e, atualmente, já é possível encontrar telhas com 0,36mm de espessura. Estas mudanças permitiram que as telhas ficassem mais leves, entretanto, comprometeram sua efetividade de proteção, uma vez que se tornaram mais frágeis e menos resistentes aos efeitos térmicos e elétricos das descargas atmosféricas.
A espessura mínima das telhas somente pode ser usada em ambientes onde não existam vapores perigosos, microfibras ou poeiras potencialmente inflamáveis, pois o contato do raio com a telha gera em sua parte inferior, um ponto quente, que em um ambiente perigoso pode deflagrar uma explosão.
Além da questão dos materiais perigosos em suspensão, outros problemas também podem ocorrer. Um bom exemplo é quando o raio atinge a telha e a perfura, causando um derretimento do metal, que ao pingar dentro da edificação, pode provocar incêndio, perda de equipamentos produtivos ou até mesmo de matéria prima cara.
Outro cuidado necessário, tem a ver com a entrada de água pela perfuração, provocada pela queda do raio. Quando se trata de telha sanduíche com lã de rocha (origem mineral) ou lã de vidro (origem vegetal), esta perfuração pode permitir a entrada de água (efeito esponja) que ficará retida entre as duas telhas e que poderá, ao longo do tempo, gerar uma sobrecarga na estrutura.
A diferença entre a espessura t e t’, é que na espessura menor (t’) o raio atinge a telha, perfura, gera ponto quente e infiltração de água, comprovando que todos os fatores de risco tem que ser muito bem avaliados, antes de se tomar uma decisão sobre o uso da telha ou não como elemento natural da captação. Com relação à espessura maior (t), quer dizer que o raio vai atingir a telha, porém não acarretará perfuração ou ponto quente na parte inferior, sendo assim, não apresenta riscos, podendo ser usada inclusive em áreas classificadas, obedecendo aos demais quesitos inerentes a este tipo de ambiente.
A questão da espessura das chapas metálicas não vale apenas para as telhas metálicas, mas para chapas em geral, tal como tampas de tanques de combustível ou outros produtos perigosos.
Como resolver o problema?
Para telhas metálicas que não atendem a espessura mínima ou se atende, mas não gostaria que esta fosse atingida, a norma prescreve os 3 métodos que podem ser usados ou combinados para estes casos.
Uma sugestão boa e econômica, é a utilização de minicaptores (terminais aéreos) posicionados em cima das telhas, pelo método das esferas rolantes, de modo que a esfera nunca toque a telha. Esta checagem pode ser feita usando o CAD para determinar o intervalo ideal entre os minicaptores. Via de regra, a distância máxima costuma ser em torno de 6m entre minicaptores de 35cm de altura e 7,5m de distância entre captores de 60cm. Outra solução seria utilizar captores mais altos como mastros, ou condutores horizontais como malhas ou fios captores, adequadamente posicionados.
Uma dica com relação ao uso das telhas como elemento de captação natural, é que a decisão seja sempre uma questão previamente conversada e documentada com o cliente, para evitar dor de cabeça no futuro, caso o layout ou os tipos de materiais dentro da edificação venham a ser alterados. Existem casos onde o cliente acionou judicialmente a empresa instaladora por ter usado a telha como elemento de captação sem consultá-lo, por isso que essa formalização deve ser registrada, para que o cliente não diga que não foi notificado.
Resumindo, sempre que a telha metálica atender à espessura mínima — coluna t’ da tabela 3 da norma — esta poderá ser usada como captor natural, para edificações comuns, desde que o cliente esteja ciente que poderão ocorrer pequenas perfurações na telha e possível goteira dentro da edificação. Se isso não for um problema para o processo produtivo do cliente, formalize esta utilização no projeto ou no dossiê técnico.
Já para edificações com materiais ou processos perigosos, é necessário um levantamento detalhado das atividades e dos produtos envolvidos, além de analisar o mapa de risco, identificar os locais onde será necessário tratamento diferenciado e documentar tudo.
Escrito por Eng. Normando Alves
Diretor de Engenharia da Termotécnica Para-raios
Membro da comissão que revisa a NBR5419.
Nikolas,
Boa tarde!
Em galpões metálicos, onde as colunas são interligadas à malha por conexão mecânica (não por solda).
A dúvida é a seguinte:
Para a execução das medições da malha do SPDA, as conexões das colunas que ficam entre os pontos de medição devem ser desconectadas?
Visto que em alguns casos, só existem pontos de medição nas colunas das extremidades do prédio (como em prédios de alvenaria).
Fábio,
Não é obrigatória a desconexão para realização dos ensaios. Os resultados podem até serem diferentes do sistema desconectado, mas na maioria dos casos não são valores significativos.
Boa tarde Nikolas,
Estou trabalhando na atualização de projetos de SPDA de Galpão de estruturas metálicas,
Sendo que a captação é natural (utilizando-se telhas metálicas).
Gostaria da sua ajuda em relação aos seguintes pontos:
1- Condutor de aterramento ser nu e levado à malha de terra mais próxima.
2- Edificações metálicas e estruturas suportes de tubulação devem ser aterradas a cada
“x” colunas ou suportes?
3- A distância entre dois pontos de aterramento deve ser limitada a algum valor no máximo em metros?
Pergunto: Os itens acima estão embasados em alguma norma?
Desde já, lhe agradeço pela atenção.
Olá Fábio,
Respondendo a suas perguntas:
1 – O condutor de aterramento deve ser nu, instalado em contato com a terra obrigatoriamente e sob a forma de condutor em anel. O objetivo disso é facilitar a dissipação da energia do raio para o solo e evitar diferenças de potenciais no piso interior da edificação.
O condutor que interliga os pilares à malha de aterramento não precisam ser obrigatoriamente nus, mas devem seguir as exigências normativas de seção e diâmetro de cada fio, o que torna o condutor isolado adequado extremamente caro quando comparado ao condutor nu.
2 – Todas as massas metálicas devem ser equipotencializadas, de modo a evitar diferenças de potencial, que fazem circular correntes perigosas dentro da instalação. Massas metálicas muito extensas devem ser equipotencializadas a cada 20 m.
Acredito que seu questionamento seja em relação a quantos pilares da sua estrutura você deve aterrar. Para evitar riscos aos ocupantes, todos os pilares metálicos devem ser equipotencializados com a malha de aterramento, já que a corrente do raio irá se dividir pelo galpão e percorrer por todas as estruturas metálicas conectadas.
3 – Essa pergunta me deixou um pouco confuso. Se você fala a distância de conexão entre os pilares metálicos com a malha de aterramento, elas deverão seguir a própria distância entre eles. Agora, se você fala em fazer um sistema de aterramento individualizado para cada pilar, a norma não permite essa ação, devendo ser feito o condutor sob a forma de anel externo a edificação e interligado todos os pilares a sua malha.
Todos os itens acima são embasados na NBR 5419-3:2015.
Olá Nikolas,
Muito obrigado pelas respostas!
Quanto ao item 3, a dúvida foi referente à distância de conexão entre os pilares metálicos com a malha de aterramento. O que você já me esclareceu.
Tenho uma edificação sustentada por 10 pilares metálicos e telhado de fibrocimento suportado por tesouras e terças metálicas (todas as ferragens mencionadas estão interconectadas). A análise de risco determinou a implantação de SPDA Classe I. Na parte interna, possui áreas classificadas (explosivas) tipo Zona 1. Como o telhado é em fibrocimento, serão instalados terminais aéreos interligados por cabos de cobre nu #35mm2 (conf. Tabela 6). A captação será interligada em todos os pilares metálicos (subsistema de descida), via cabo de cobre nu #35mm2 (conf. Tabela 6). E o subsistema de aterramento será construído atendendo todos os requisitos da norma (malha em cabo de cobre nu #50mm2, enterrado, em anel distante de 1,0 metro da edificação) e interligados em todos os pilares metálicos também com cabo de cobre nu #50mm2. E as medidas de proteção contra tensões de toque e passo (Item 8) estão sendo observadas e atendidas. Dúvida: Com essa configuração de construção, essa edificação está livre das exigências de atendimento da distância de segurança “d”, conforme descrito no Item 6.3.1 da NBR-5419-3:2015 ? Ou para atendimento completo do Item 6.3.1, a captação também deveria ser natural com telhado metálico (Conf. Tabela 6)?
Michael,
Áreas classificadas são cheias de particularidades e, na dúvida, recomendo que busque uma consultoria para lhe ajudar no seu caso específico.
De modo geral:
– A captação somente poderá ocorrer a 1 m acima da zona de risco;
– A distância de segurança continua a existir, devendo ser calculada principalmente dentro dos locais com atmosfera explosiva, onde não podem existir faíscamentos ou centelhamentos.
Tenho um telhado, que foi usado como captor natural , a estrutura metalica de tercas, colunas metalicas estao aterradas. Mas observei que telhado apenas esta fixado nas tercas e demais estruturas metalicas. Deveria levar o cabo de aterramento para ter continuidade direta com o telhado ?? ou apenas a fixacao por por grampos e parafuso do telhado na estrutura seria suficiente ??
Luciio,
Pelo que entendi, seu telhado é metálico (telhas e toda estrutura). Caso exista continuidade elétrica entre as estruturas, ou seja, existem conexões diretas (sem isolantes) entre esses elementos, apenas será necessário fazer a conexão dos pilares metálicos com a malha de aterramento dessa estrutura.
Você pode, de maneira preventiva, garantir essa conexão de forma adicional através de cordoalhas chatas por exemplo.
Caso não existam as conexões diretas, as mesmas deverão ser feitas através de conectores e/ou cordoalhas. Não recomendo levar o cabo do aterramento até o telhado, já que o próprio pilar metálico pode ser utilizado, reduzindo o custo da instalação.
Trinta containers empilhados aos pares (um sobre o outro) num pátio de asfalto. Como aterrar?
Afonso,
Considerando que sejam admissíveis os danos (perfurações ou formação de pontos quentes) devido ao impacto direto de uma descarga atmosférica nos containers, você deverá fazer as ligações equipotenciais entre eles e executar a malha de aterramento de acordo com os requisitos da NBR 5419-3:2015, que é o condutor na forma de anel externo a 1 m das paredes, enterrado a 0,5 m de profundidade. Recomendo fazer uma conexão com a malha de aterramento a cada 10 m no perímetro.
Caso eles não possam receber as descargas atmosféricas diretamente, além das ligações equipotenciais e subsistema de aterramento, deverão ser colocados captores para proteção de sua estrutura.