Dimensionamento do projeto de SPDA através do método das malhas (Gaiola de Faraday)

Durante a realização de um projeto de SPDA, é necessário lançar os elementos que formarão o subsistema de captação, o subsistema de descida e o subsistema de aterramento.

O subsistema de captação é a parte do SPDA externo que utiliza elementos metálicos que são projetados e posicionados para interceptar as descargas atmosféricas. A posição do subsistema de captação é considerada adequada se a estrutura a ser protegida, representada pelas áreas de exposição definidas nos croquis dos pavimentos, estiver situada totalmente dentro do volume de proteção provido pelo subsistema de captação.

Os métodos a serem utilizados no dimensionamento da rede SPDA são apresentados nos artigos:

Dimensionamento do projeto de SPDA através do método Franklin;
Dimensionamento do projeto de SPDA através do método Eletrogeométrico;
Dimensionamento do projeto de SPDA através do método das malhas (Gaiola de Faraday).

Observação: Ao processar o projeto de SPDA, o dimensionamento para os elementos constituintes do sistema de captação serão verificados para os 3 métodos simultaneamente. Caso o volume da edificação esteja protegido por um dos métodos, considera-se o sistema protegido, mesmo que não atendido pelos demais. Se desejar verificar a proteção por apenas um método recomendamos a leitura do artigo Como verificar a proteção por um método específico?

Método das malhas (Gaiola de Faraday)

O método de proteção por para-raios tipo Gaiola de Faraday consiste em instalar um sistema de captores formado por condutores horizontais interligados em forma de malha, formando uma rede modular de condutores envolvendo todos os lados do volume a proteger (cobertura e fachadas), criando assim uma espécie de "gaiola". Graças a essa disposição temos um campo elétrico nulo em seu interior, pois as cargas se distribuem de forma homogênea na parte mais externa da superfície condutora.

O dimensionamento por este método leva em consideração o nível de proteção para obter as dimensões máximas das "quadrículas" que serão utilizadas na malha.

A norma NBR 5419:2015 estabelece os limites superiores máximos a serem utilizados na Tabela 2 - Tamanhos máximos das malhas para o método da Gaiola de Faraday.

Observação: Nesta norma não existe uma relação limitada entre largura e comprimento da malha. Os valores adotados pelo comprimento ou pela largura são independentes e delimitados apenas pelo limite superior máximo.

A norma NBR 5419:2005 estabelece os limites superiores máximos a serem utilizados na Tabela 1 - Largura do módulo da malha para o método da Gaiola de Faraday.

Quadrículas com formatos irregulares serão analisadas considerando uma projeção retangular, formada a partir dos vértices extremos desta. Caso essa projeção esteja dentro dos limites estabelecidos a quadrícula é considerada válida.

Verificando a proteção

No programa, a sequência da análise pelo método da Gaiola de Faraday, considera:

o nível de proteção;
as dimensões das quadrículas utilizada na malha;
a altura global da malha formada (quadrículas);
a altura global da área de exposição.

Observação: A altura global do elemento consiste na soma das alturas dos pavimentos abaixo do pavimento que o elemento foi lançado mais a altura de lançamento do elemento no pavimento corrente.

As áreas contidas em quadrículas com contorno válido (contorno fechado) e abaixo ou no mesmo nível (altura) dessas, serão consideradas protegidas.

Neste artigo foram apresentados os parâmetros utilizados na verificação de proteção de um projeto de SPDA utilizando o método das malhas (Gaiola de Faraday).