Discussão sobre SPDA Estrutural

O SPDA Estrutural consiste basicamente na substituição dos elementos de descida que seriam encaminhados pelo lado externo da edificação (geralmente condutores de cobre, alumínio ou até mesmo aço, nu) por barras cilíndricas formadas por uma liga metálica com alta condutividade elétrica, a qual passa pelo interior da estrutura de concreto armado, sendo amarrada às ferragens da construção através de estribos e arames específicos.

Como é de se pensar, o SPDA Estrutural precisa ser construído junto com a própria estrutura da edificação, portanto, deve fazer parte do projeto inicial. Na fase de concretagem, as barras de condução do SPDA junto com as ferragens da edificação tendem a formar um conglomerado único, que deve garantir continuidade elétrica e ter estabilidade e resistência mecânica dos esforços comumente calculados para uma edificação.

No entanto, particularmente tinha tenho diversas dúvidas com relação ao SPDA Estrutural, as quais relaciono a seguir, no formato de perguntas e respostas. Gostaria de receber também a opinião dos leitores sobre o questionário, para discutirmos ainda melhor o tema.

Em geral, a alvenaria de uma edificação está preparada para suportar a dissipação de calor interno, por dentro de suas ferragens, pelo efeito da passagem da corrente elétrica proveniente de uma descarga atmosférica, mesmo utilizando barras condutoras específicas para este fim? Sabemos que haverá uma dilatação térmica e que neste caso do SPDA estrutural haverá uma maior divisão de corrente (geralmente as barras estão presentes em todas as colunas da edificação, mas seria algo seguro? Poderia ser comparada à carga sofrida pela mesma edificação no caso de se utilizarem elementos de descida externos, por cabos, por exemplo, de cobre nu?

Quando admitimos que as barras de condução do SPDA irão passar por um conglomerado concretado da estrutura civil da edificação, admitimos também a dificuldade de troca de calor com o ambiente externo, o maior contato com a estrutura da própria edificação (diferente, portanto, do esforço ocorrido se as descidas fossem externas), e o que é pior, a impossibilidade de inspeção e substituição dos elementos de descida (item normativo) sem ter que interferir na própria estrutura da edificação. É certo que para o concreto – dizem os engenheiros civis -, é melhor submetê-lo a um pico de temperatura durante um curto espaço de tempo (no caso de uma descarga atmosférica, pode chegar a 30.000°C em dezenas ou centenas de milisegundos) do que submetê-lo à uma temperatura média de 30 a 40°C, por exemplo, durante toda sua vida útil (ele sofreria mais no segundo caso). Mas existem, como vimos, outras implicações.

A ABNT NBR 5419 estabelece que deve haver inspeção no SPDA periodicamente e sempre que o mesmo for atingido por uma descarga atmosférica (item 6.2.e). Neste caso, se utilizarmos as barras condutoras por exemplo com soldas exotérmicas nos pontos de conexão, como inspecionar e até substituir se for o caso? Observação: o uso das soldas exotérmicas no lugar das conexões mecânicas foi citado como exemplo pelo fato de que, uma vez feita, em teoria, podemos “esquecer que existe”, tornando-se um ponto de conexão basicamente sem falhas de continuidade. Seria menos um ponto de falha na instalação.

No SPDA estrutural, é impossível inspecionar os elementos de descida. Portanto, a medição ficaria limitada entre as extremidades (início da descida no topo do prédio, no anel de equipotencialização, até o início da malha de aterramento no subsolo). Para substituir, então, só quebrando a estrutura do prédio (imagine você o planejamento deste tipo de trabalho numa edificação, residencial, por exemplo. Além disso, o alto custo e risco envolvido na tarefa). Portanto, inviável cumprir todos os aspectos normativos neste caso.

Não é estranho nesta norma quando é citado o SPDA estrutural, no Anexo D, item D.2.1. a menção: “Em cada pilar deverá ser instalado um condutor adicional (…) paralelamente às barras estruturais e amarrado com arame nos cruzamentos com os estribos para assegurar a equipotencialização”  (crivo meu) ?????? Arames garantem a continuidade elétrica entre os condutores? Observação: esta continuidade elétrica que me referi é exatamente no caso da equipotencialização.

Podemos considerar equipotencializados dois condutores (a barra condutora e as ferragens no interior do concreto) se eles estiverem conectados apenas por arames entre estribos? Não seria considerada uma conexão elétrica válida – mesmo para equipotencialização – um terminal de compressão conectando os condutores com parafusos ou conectores específicos ou ainda uma estrutura similar, algo muito mais robusto e que gere um melhor contato elétrico mesmo do que um arame? Sendo assim, é visível a contradição mesmo normativa quando se trata de SPDA estrutrural.

Com a utilização do SPDA estrutural, já que é impossível instalar caixas de inspeção das descidas, exceto na captação e pontos para BEP/TAP, como ficam as inspeções visuais nos clips galvanizados? Não seria necessário de tempos em tempos fazer um reaperto, verificar as conexões?? Estes clips são como os conectores mecânicos utilizados nas malhas de aterramento?

Um fato a considerar é que os clips mecânicos, a serem empregados nas conexões no lugar das soldas exotérmicas (alternativa mais barata e que geralmente também oferece boa conexão elétrica), serão concretados junto com toda a estrutura, e diferente de um conector que está visível numa caixa de inspeção da malha de terra, ele fica menos suscetível a folgas e vibrações. Mesmo assim, se formos considerar a vida útil de uma edificação de 30 a 50 anos, geralmente sem manutenção civil em sua estrutura, é de se preocupar o fato de “ter de esquecer” estes conectores mecânicos. Será que depois de 20 anos, a continuidade do SPDA é a mesma? Eu particularmente discordo deste tipo de emprego.

No caso dos elementos de descida em cobre nu, em áreas sujeitas à corrosão principalmente devido à alta salinidade (Salvador), com o passar dos anos o condutor sofre desgaste, com diminuição de suas propriedades condutoras e até mesmo integridade física, quando será necessário substituí-lo. Além disso, a passagem de uma corrente elétrica elevadíssima por este condutor, no caso de uma descarga atmosférica, mesmo que por milionésimos de segundos, provoca um forte impacto mecânico, térmico e elétrico e possivelmente será necessário ou mesmo conveniente substituí-lo. Entendo que dentro do concreto a exposição à corrosão das barras condutoras é bem menor, mas neste caso é que entra a pergunta do acesso às barras condutoras e substituição se preciso for, visto que a carga térmica dos dois sistemas é similar e pode ser necessário substituí-las, sendo impossível fazê-lo.

Como já visto anteriormente, o acesso é impossível, e se for necessário substituir o SPDA, após ter investido no SPDA estrutural, provavelmente, será preciso investir no SPDA externo para garantir a segurança da edificação.

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