Um dos aspetos mais importantes na conceção de um sistema de proteção contra raios consiste em verificar se toda a instalação está efetivamente protegida. Para tal, é necessário determinar o volume de proteção proporcionado pelo para-raios e garantir que todos os elementos da estrutura se encontram dentro dessa zona.
A PROTEÇÃO COMEÇA NA FASE DE PROJETO
Antes de selecionar um dispositivo de captação ou de definir a sua localização, é essencial responder a uma questão fundamental: a instalação necessita de um sistema de proteção contra raios?
Em Espanha, esta avaliação é realizada de acordo com o Código Técnico da Edificação (CTE), e mais concretamente segundo o Documento Básico DB SUA 8, que estabelece um procedimento de análise de risco que permite determinar em que casos uma estrutura deve ser protegida e que nível de proteção deve ser aplicado. No entanto, o CTE não especifica a forma de conceber o sistema nem de calcular a zona de proteção. Uma vez estabelecida a necessidade de proteger a estrutura, é necessário recorrer às normas específicas que regem a conceção destes sistemas.
QUE NORMA DEFINE A ZONA DE PROTEÇÃO?
O método de cálculo depende do sistema de proteção escolhido. Para os sistemas convencionais, o projeto é realizado de acordo com a série IEC 62305-3, que prevê métodos como a esfera rolante, o ângulo de proteção ou a malha captadora.
No caso dos para-raios com dispositivo de escorvamento (PDA), a norma de referência em Espanha é a norma UNE 21186, baseada na NF C 17-102. Esta define o método que permite determinar a zona de proteção em função da altura do para-raios, do nível de proteção e do tempo de avanço do escorvamento do para-raios (ΔT).
Cada tecnologia dispõe do seu próprio método de conceção, mas todas prosseguem o mesmo objetivo: garantir que a estrutura fique protegida contra o impacto direto do raio.
| Norma | O que define? |
|---|---|
| CTE DB SUA 8 | Determina em que casos uma estrutura necessita de proteção contra raios através de uma avaliação de risco. |
| IEC 62305 | Estabelece os critérios de conceção dos sistemas convencionais de proteção contra raios. |
| UNE 21186 | Define o método de conceção e de cálculo da zona de proteção dos para-raios PDA. |
o que é a zona de proteção?
A zona de proteção é o volume no interior do qual uma estrutura está protegida contra o impacto direto do raio, de acordo com os critérios definidos pela regulamentação. No caso dos para-raios com dispositivo de escorvamento (PDA), a norma UNE 21186 estabelece o método que permite determinar esta zona de proteção a partir de diferentes parâmetros do projeto.
Os principais fatores tidos em conta no cálculo são os seguintes:
- A altura do para-raios em relação ao plano de referência.
- O nível de proteção exigido para a instalação (I, II, III ou IV).
- O tempo de avanço do escorvamento (ΔT) do para-raios PDA.
- A geometria da estrutura a proteger.
A partir destes parâmetros, é possível determinar o raio de proteção correspondente e verificar que todos os elementos expostos se encontram no interior da zona protegida. Embora este método se baseie em fórmulas matemáticas definidas pela norma, o seu objetivo é assegurar que o sistema concebido ofereça uma cobertura suficiente para proteger toda a instalação.
DUAS FORMAS DE REPRESENTAR UMA MESMA ZONA DE PROTEÇÃO
Uma das questões mais frequentes entre projetistas e instaladores prende-se com o facto de a regulamentação permitir representar a zona protegida de duas formas diferentes. No caso dos para-raios com dispositivo de escorvamento (PDA), este cálculo pode ser realizado segundo dois métodos previstos pelas normas em vigor.
- Método por fórmulas (UNE 21186):
O raio de proteção de um para-raios PDC depende da sua altura (h) em relação à superfície a proteger, do seu tempo de avanço do escorvamento (ΔT) e do nível de proteção escolhido (r). Para 2 ≤ h ≤ 5:
para h ≥ 5 :
- Método gráfico (CTE DB-SUA-8):
Quando se utiliza um para-raios com dispositivo de escorvamento (PDA), o volume de proteção de cada ponta é definido da seguinte forma:
Abaixo do plano horizontal situado 5 metros abaixo da ponta, o volume protegido corresponde ao de uma esfera cujo centro se situa na vertical da ponta, a uma distância (D), e cujo raio é: R = D + ΔL
Sendo:
- R: o raio (em m) que define a zona protegida.
- D: a distância (em m) indicada na tabela B.4 em função do nível de proteção.
- ΔL: a distância (em m), em função do tempo de avanço do escorvamento Δt do para-raios, expresso em μs.
Adota-se ΔL = Δt para valores de Δt inferiores ou iguais a 60 μs, e ΔL = 60 m para valores de Δt superiores a 60 μs. Os dois métodos conduzem ao mesmo resultado quando aplicados corretamente.
DO CÁLCULO À SOLUÇÃO DE PROTEÇÃO
Por isso, é cada vez mais comum utilizar ferramentas que permitem modelar a instalação e verificar visualmente a cobertura do sistema antes da sua implementação.
Na INGESCO, desenvolvemos o CALCULUS, um software gratuito concebido para facilitar o cálculo e o projeto de sistemas de proteção contra raios de acordo com as normas em vigor. Com o CALCULUS, é possível calcular automaticamente a zona de proteção de um para-raios com dispositivo de escorvamento (PDA), visualizar graficamente o volume protegido, comparar diferentes soluções de projeto, otimizar a localização dos captadores e gerar os relatórios técnicos do projeto. Assim, o cálculo deixa de ser uma operação puramente manual para se tornar uma verdadeira ferramenta de apoio à conceção no âmbito de um projeto de engenharia global. Na INGESCO, abordamos cada projeto com uma visão integrada. Antes de selecionar um sistema de captação, analisamos as características da instalação, o seu ambiente e a regulamentação aplicável, a fim de definir a solução mais adequada a cada situação.
Precisa de calcular a zona de proteção do seu projeto? Pode fazê-lo facilmente com o CALCULUS ou contactar a nossa equipa técnica se pretender apoio na definição da solução mais adequada à sua instalação.
