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SPDA - Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas


Estudo da Necessidade de Proteção

Este documento possui a finalidade de apresentar um estudo completo da necessidade da utilização de um sistema SPDA para proteção de estruturas contra descargas atmosféricas bem como de pessoas e instalações no seu aspecto físico dentro do volume protegido.

De acordo com a norma NBR5419(Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas) tem se que estruturas especiais com risco inerentes de explosão requerem o mais alto nível de proteção contra descargas atmosféricas. Para os demais tipos de estruturas deverá ser determinado se há necessidade, ou não, de um SPDA.

A necessidade de proteção é evidente, por exemplo:

• Locais de grande afluência de público;
• Locais queprestam serviços públicos essenciais;
• Áreas com alta densidade de descargas atmosféricas;
• Estruturas isoladas, ou com altura superior a 25m;
• Estruturas de valor histórico ou cultural, etc.


Será utilizado um método apresentado na NBR5419 para determinar a necessidade do SPDA e qual o nível de proteção aplicável.



1. Conceitos da avaliação do risco de exposição da estruturaPrimeiramente deve ser calculada a probabilidade de a estrutura ser atingida por um raio em um ano, esta probabilidade é o produto da densidade de descargas atmosféricas para a terra pela área de exposição equivalente da estrutura.

Será adotado como densidade de descargas atmosféricas a variável (Ng) que é o número de raios para a terra por quilômetros quadrados por ano. O valor de (Ng) pode sercalculado através da equação:


Ng = 0,04 . Td1,25 [por km²/ano]

Onde (Td) é o numero de dias de trovoada por ano, obtidos através de mapas isocerâunicos, o mapa isocerâunico da região de Goiás e Distrito Federal é mostrado na figura 1.


Figura 1 – Mapa isocerâunico de Goiás e Distrito Federal. [Fonte: Universidade de Brasília – UNB]



A variável que representa a área de exposiçãoem metros quadrados será (Ae), que é a área do plano da estrutura prolongada em todas as direções, de modo a levar em conta sua altura.


Os limites da área de exposição equivalente estão afastados do perímetro da estrutura por uma distância correspondente à altura da estrutura no ponto considerado. Assim, para uma estrutura retangular simples de comprimento L, largura W e altura H, a área deexposição equivalente tem um comprimento L +2H e uma largura W + 2H, com quatro cantos arredondados formados por segmentos de círculo de raio H, em metros. Logo equação da para cálculo da área de exposição é:

Ae = L*W + 2*L*H+2*W*H+*H² [m²]


Figura 2 – Delimitação da área de exposição equivalente (Ae) - Estrutura vista de planta


Logo, a freqüência média anual previsível Nd dedescargas atmosféricas sobre uma estrutura é dada por:

Nd = Ng*Ae*10-6 [por ano]


Para a freqüência média anual admissível de danos Nc, valem os seguintes limites, reconhecidos internacionalmente:


• Riscos maiores que 10-3 (isto é, 1 em 1 000) por ano são considerados inaceitáveis;
• Riscos menores que 10-5 (isto é, 1 em 100 000) por ano são, em geral, considerados aceitáveis.
Apósdeterminado o valor de Nd, que é o número provável de raios que anualmente atingem uma estrutura, o passo seguinte é a aplicação dos fatores de ponderação indicados nas tabelas 1 a 5. Multiplica-se o valor de Nd pelos fatores pertinentes e compara-se o resultado com a freqüência admissível de danos Nc, conforme o seguinte critério:

• Se Nd ≥ 10-3, a estrutura requer um SPDA;
• Se 10-3 > Nd >10-5, a conveniência de um SPDA deve ser decidida por acordo entre projetista e usuário;
• Se Nd ≤ 10-5, a estrutura dispensa um SPDA.





Tipo de ocupação Fator A
Casas e outras estruturas de porte equivalente 0,3
Casas e outras estruturas de porte equivalente com antena externa 0,7
Fábricas, oficinas e laboratórios 1
Edifícios de escritórios, hotéis e apartamentos, e outros edifícios...
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