Termotécnica Para-raios

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Captação natural em proteção contra descargas atmosféricas

*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.

  • A telha precisa ter espessura mínima (t’) em função do tipo de material — veja tabela a seguir com as especificações.

  • 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.

  • 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.

84 comentários em “Captação natural em proteção contra descargas atmosféricas

  1. Olá!

    Tenho dúvidas em relação a silos de grãos, saberia me dizer se devo considerar a espessura para que não haja perfuração ou somente a espessura mínima já atende? Não estou encontrando muito material em norma. Desde já, muito obrigado!!

    1. Olá Vitor,

      Você tem que analisar os seguintes parâmetros:

      – O material no interior do silo pode ser molhado ou conter umidade? Se sim, não terá problemas no caso de um furo e, portanto, pode considerar a espessura mínima. Do contrário, será preciso adotar a espessura máxima ou instalar um sistema de captação externo.
      – Os grãos/poeiras em suspensão no interior do silo são explosivos? Se sim, trata-se uma área classificada e precisamos prevenir pontos quentes, independente do material puder ou não ser molhado. Nesta condição é preciso utilizar a espessura maior ou instalar um sistema de captação externo.

  2. Bom dia,

    no caso de Telha Metálica Galvalume com espessura 0.48 (não tem espessura mínima para ser captor natural), intercalada com telha translúcida. Posso utilizar mini-captores 35cm pelo método da esfera rolante instalado na telha metálica cobrindo toda a área de cobertura de forma que as telhas translúcidas fiquem dentro do volume de proteção dos mini-captores e utilizar barras chatas de alumínio como “jump” interligando os trechos de telha metálica?

    Nesse caso seria 1 metro de telha galvalume com 1 metro de translúcida lado a lado em toda área de cobertura.

    1. Olá Thiago,

      Essa é uma boa alternativa para o seu sistema. Lembre-se que com essa espessura a telha não pode nem mesmo ser utilizada como condutor natural da captação, ok?

      Uma outra alternativa seria aplicar os Termocaptores pelo método da esfera rolante, interligando-os com barras chatas de alumínio. Como eles possuem alturas superiores aos minicaptores (1, 2 e 3 m), a quantidade utilizada e possivelmente os custos serão bem menores (varia de projeto para projeto).

      1. Olá Nikolas, neste caso onde o telhado metálico não atende a espessura mínima, com a instalação dos Termocaptores e interligação com barras de alumínio, as barras de alumínio podem ficar em contato com o telhado, ou devem ser isoladas do mesmo?

        1. Oi Cristiano,

          As barras de alumínio e Termocaptores podem ser instalados diretamente sobre o telhado. Como estes componentes estão sendo aplicados com a função de captar e conduzir as correntes das descargas atmosféricas, protegendo as telhas metálicas que não teriam tal capacidade, a parcela de corrente ao qual estas estarão sujeitas será baixa, reduzindo a probabilidade de danos severos na sua estrutura. Apenas tome medidas para minimizar as infiltrações de água pelos pontos de fixação. Uma boa alternativa será a instalação dos componentes sobre os nossos suportes coláveis, como o Aderibase TEL-757.

          Se você quiser fazer a instalação do sistema de captação isolado eletricamente da cobertura metálica também será permitido. Entretanto, o custo desta será bem maior do que o custo de uma instalação convencional e será necessário fazer a ligação equipotencial entre o telhado e o restante da estrutura.

  3. Bom dia Nikolas,

    Em relação a tendas metálicas, elas podem ser consideradas captores e descidas naturais bastando apenas a interligação no subsistema de aterramento?

  4. Nikolas, bom dia!

    Em uma chaminé totalmente metálica, circular, 900mm de diâmetro, altura = 20m.
    Existe malha de aterramento de vários galpões ao lado da mesma .
    Pergunto: Será necessário ter sistemas de captação e descida? Ou bastaria interligar a base da mesma à malha de aterramento?
    Gostaria de saber também sobre um modelo de cordoalha recomendado para interligação entre telhas metálicas, por favor.

    1. Olá Fábio,

      Existem 3 possibilidades para sua chaminé:

      – A primeira seria utilizá-la como componente natural de captação e descida. Para isso, é preciso que a espessura da chapa da mesma seja superior ao recomendado pela tabela 3 da NBR 5419-3:2015, sendo necessário apenas fazer a conexão com a malha de aterramento.

      – A segunda opção somente deverá ser aplicada caso a chapa não atenda a tabela 3 mas tenha espessura maior que o recomendado na tabela 6. Nessa situação não poderemos utilizá-la como componente natural de captação, mas conseguiremos aproveitar a estrutura para a descida, sendo apenas necessário instalar o subsistema de captação e fazer a conexão da estrutura metálica com a malha de aterramento.

      – A terceira possibilidade será adotada quando a espessura da chapa da chaminé for inferior ao recomendado nas tabelas 3 e 6 da NBR 5419-3:2015. Esse será o cenário mais crítico e trabalhoso, em que você deverá instalar os subsistemas de captação, descida e aterramento.

      Com relação ao modelo de cordoalha, qualquer um que atenda as recomendações da tabela 6 da NBR 5419-3:2015 atenderá. É mais comum vermos cordoalhas de cobre nu 7 fios 35 mm² ou cordoalhas de aço de 50 mm².

      1. Bom dia Nikolas,
        E no caso em que a chaminé seja metálica e haja instrumentos e componentes elétricos instalados nela? Pode “pendurar” um sistema de captação nela ou é melhor construir um dedicado? Eu tenho a impressão que se cair um raio numa chaminé dessas, vai torrar tudo o que estiver instalado nela!

        1. Olá Pedro,

          A não ser que você faça uma captação eletricamente isolada da chaminé, não fará diferença para os equipamentos eletrônicos ter um sistema de captação ou utilizar a própria chaminé como captora, ou seja, todos vão queimar ou explodir. Isso porque a proteção deles somente será garantida através da utilização de DPS do Tipo I+II para linhas de energia e sinal, que vão desviar a corrente do raio de seus circuitos.

          Em resumo, a melhor alternativa seria utilizar um sistema de captação eletricamente isolado, como o DEHNiso ou DEHN HVI, e proteger os equipamentos com DPS Tipo II. Caso não seja possível ou não seja viável investir em tal proteção, você pode aproveitar a chaminé como um captor natural (caso atenda aos requisitos normativos) e instalar os DPS tipo I+II nas entradas dos equipamentos.

  5. Bom dia uma casa resibencial tipo sobrado com altura de 8.5 mts telha metalica tipo semi sanduiche estrutura da cobertura tesouras metalicas , e necessrio instalar um para-raios , se necessrio qula o tipo .obrigado

    1. Joao Paulo,

      A necessidade de instalação do SPDA é definida durante o cálculo do Gerenciamento de Risco, com base na NBR 5419-2:2015. Não existe mais um modelo “padrão” por tipo de edificação. Agora é preciso fazer os cálculos, que levam em consideração não somente as dimensões da edificação, mas também outros parâmetros como: número e permanência de pessoas, estruturas próximas, número de descargas atmosféricas da região, etc.

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