SPDA natural em estruturas pré-moldadas: a importância da continuidade elétrica entre as peças da construção

O uso de estruturas pré-moldadas de concreto no Brasil cresce continuamente devido à velocidade construtiva, à racionalização do canteiro de obras e ao elevado controle de qualidade. Paralelamente, manifesta-se a necessidade de integrar corretamente os Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA) às estruturas pré-moldadas.

Neste artigo, você vai entender:

• Como a ABNT NBR 5419 permite o uso do SPDA natural em estruturas pré-moldadas.
• Por que a continuidade elétrica entre pilares, vigas e lajes é essencial para a eficiência do sistema.
• Quais são os riscos de utilizar apenas os pilares como componentes naturais do SPDA.
• Como a distribuição da corrente reduz tensões de toque, tensões de passo e riscos de centelhamento.
• De que forma o Aterrinsert® viabiliza a continuidade elétrica entre os elementos pré-moldados.
• Quais cuidados devem ser previstos ainda na fase de projeto para garantir um SPDA natural seguro e eficiente.

A norma ABNT NBR 5419:2026 permite a utilização de componentes naturais como parte do SPDA, incluindo as armaduras de aço do concreto de estruturas pré-moldadas, desde que haja garantia da continuidade elétrica entre os pilares e seus intertravamentos na horizontal (vigas, lajes, treliças). Mais do que substituir os condutores de descida externos, o uso do SPDA natural, nas condições corretas, proporciona benefícios adicionais, como a mitigação das tensões de toque e de passo, além de eliminar a necessidade de anéis intermediários horizontais e de distâncias de segurança entre os sistemas internos e as instalações metálicas.

As Vantagens do SPDA natural

Quando existe continuidade elétrica tridimensional entre os elementos estruturais, a corrente da descarga atmosférica passa a se distribuir por toda a armadura da edificação, e não apenas por poucos condutores.
Essa característica proporciona benefícios importantes, como a melhor distribuição da corrente da descarga. Em vez de concentrar dezenas de kA em poucas descidas, a corrente é compartilhada por diversos caminhos paralelos ao longo da estrutura. Isso reduz o aquecimento localizado, esforços eletromecânicos e concentração de energia em pontos específicos da edificação.

A distribuição da corrente pela armadura estrutural, durante uma descarga atmosférica, reduz as diferenças de potencial localizadas, diminuindo a probabilidade de centelhamentos perigosos entre armaduras, tubulações metálicas, eletrocalhas, bandejamentos e instalações internas.

Quando a estrutura atua como uma grande malha equipotencial, as diferenças de potencial entre superfícies acessíveis às pessoas tornam-se menores. Isso reduz significativamente os riscos associados à tensão de toque nas proximidades da estrutura. A distribuição da corrente pela fundação e pelas armaduras reduz a concentração de corrente no solo, diminuindo os gradientes de potencial na superfície do terreno. Isso significa menores tensões de passo ao redor da edificação.

Quando a corrente se distribui adequadamente pela estrutura metálica integrada, os níveis de potencial tendem a se equalizar. Com isso, o sistema pode dispensar, em diversas aplicações, distâncias de segurança entre o SPDA e elementos metálicos internos, além de extinguir a necessidade de anéis intermediários horizontais não naturais.

O Desafio da Continuidade em Pré-Moldados

Apesar das vantagens do SPDA natural, existe um obstáculo importante nas estruturas pré-moldadas: a descontinuidade elétrica entre as peças.

Diferentemente das estruturas de concreto armado, os elementos pré-moldados normalmente são montados através de encaixes mecânicos e ligações estruturais que não garantem continuidade elétrica permanente entre as armaduras.

Na prática, pilares, vigas e demais elementos tornam-se eletricamente isolados entre si. Isso significa que, sem medidas adicionais de interligação, a estrutura não pode atuar de forma eficiente como um SPDA natural integrado.

A Limitação do Uso Exclusivo de Pilares

Quando se opta pela utilização das armaduras do concreto pré-moldado como SPDA natural, é um erro comum de projeto ou execução considerar apenas a continuidade vertical dos pilares. Embora um pilar atue, de fato, como um condutor de descida válido, a sua utilização isolada sem a vinculação elétrica com as vigas anula grande parte dos benefícios que o SPDA natural proporciona.

A eficácia de um SPDA natural reside no princípio de múltiplos pontos de divisão da corrente da descarga atmosférica. Quando a estrutura possui uma malha tridimensional integrada (onde vigas e pilares estão eletricamente interligados),a corrente do raio divide-se em múltiplos caminhos paralelos. No entanto, ao limitar o sistema apenas aos pilares, o comportamento do surto muda drasticamente, gerando dois problemas críticos:

1. Concentração da corrente e elevação de potencial

Sem as vigas atuando como elementos naturais de distribuição, o surto injetado no topo da edificação sofre poucas divisões, restringindo-se a poucos caminhos até o solo. Como esse fluxo não se distribui de forma homogênea pela edificação, a corrente no pilar próximo ao impacto direto torna-se perigosamente alta. Isso resulta em uma elevação localizada de potencial elétrico, aumentando os riscos de tensões de toque e de passo nas proximidades daquele pilar, o que contraria diretamente os benefícios esperados de um SPDA natural.

2. Necessidade de distância de segurança

A ABNT NBR 5419-3:2026 estabelece, em seu item 6.3.1.4, que o cálculo da distância de segurança (s) não é aplicável entre os sistemas internos, as instalações metálicas e os componentes naturais do SPDA externo quando estes forem constituídos por pilares, vigas e lajes de concreto armado cujas armaduras apresentem continuidade elétrica conforme os critérios normativos.

Nas estruturas pré-moldadas em que apenas os pilares são utilizados como componentes de descida do SPDA, sem a interligação elétrica com vigas, lajes e demais elementos estruturais, essa condição de continuidade elétrica deixa de ser atendida. Nessa situação, a estrutura não atende aos requisitos que permitem a dispensa do cálculo da distância de segurança, tornando necessária a avaliação da distância entre o SPDA e os elementos metálicos, a fim de evitar centelhamentos perigosos.

Além disso, a ausência de continuidade elétrica impede a adequada distribuição da corrente da descarga atmosférica pela estrutura, concentrando o fluxo em poucos caminhos e aumentando as diferenças de potencial entre elementos metálicos próximos. Esse cenário pode favorecer a ocorrência de arcos elétricos, inclusive entre armaduras de elementos estruturais desconectados, provocando danos ao concreto e comprometendo a integridade da estrutura.

Uso de Aterrinsert para continuidade elétrica

O principal obstáculo para a viabilização do SPDA natural em sistemas pré-moldados reside na descontinuidade elétrica das armaduras. Por se tratarem de elementos modulares independentes, cujos vergalhões não possuem contato físico direto após a montagem, torna-se mandatória a introdução de dispositivos que estabeleçam a interligação elétrica entre as peças.

Nesse cenário, os Aterrinserts da Termotécnica atuam como insertos metálicos estrategicamente incorporados aos elementos pré-moldados ainda na fase de fabricação, em que são conectados diretamente à armadura interna, propiciando acesso externo. A utilização dos Aterrinserts viabiliza a continuidade entre vigas e pilares e a integração do pré-moldado ao subsistema de aterramento, servindo como os pontos de conexão externa que transpõem os encaixes mecânicos da estrutura. Após a montagem das peças no canteiro, a interligação dos Aterrinserts por meio de condutores, como cabos ou barras, garante uma união de baixa impedância, assegurando os requisitos indicados no item 5.4.5.1 da NBR 5419-3:2026.

Conclusão

Em estruturas pré-moldadas, a eficiência do SPDA natural depende diretamente da continuidade elétrica entre todos os elementos estruturais. Quando essa interligação não existe, a corrente da descarga atmosférica deixa de se distribuir eficazmente, aumentando riscos de centelhamento, tensões perigosas e até danos ao concreto. Nesse contexto, o Aterrinsert viabiliza as vantagens do SPDA natural com múltiplas conexões conforme os princípios da ABNT NBR 5419:2026. Ao permitir a interligação elétrica permanente entre pilares, vigas e demais peças pré-moldadas, o Aterrinsert transforma elementos pré-moldados isolados em uma estrutura eletricamente integrada, segura, robusta e preparada para conduzir correntes de descarga atmosférica com maior eficiência.

Sendo assim, recomenda-se que, ainda na etapa de projeto do SPDA e antes da concretagem das peças, sejam previstos os pontos de interligação elétrica, garantindo a continuidade elétrica e, consequentemente, a eficácia do SPDA natural nas estruturas pré-moldadas.