por Jennifer A. Morgan, CSI, e Michael Chusid, RA, FCSI, CCS
não é necessário para a maioria de projeto e construção do edifício profissionais para saber tudo sobre o relâmpago sistemas de proteção (LPS); apenas os seguintes pontos-chave:
- um Raio pode representar um perigo significativo para a construção de estruturas, os ocupantes e os conteúdos.
- os designers de construção têm a responsabilidade profissional de aconselhar os clientes sobre os riscos relacionados ao raio.
- Sistemas de Proteção Contra raios em conformidade com CAN / CSA-B72-M87, código de instalação para sistemas e padrões de Proteção Contra raios da National Fire Protection Association (NFPA), UL e o Lightning Protection Institute (LPI) são altamente eficazes.
- a Proteção Contra raios pode ser implementada com impacto mínimo na aparência do edifício.
- especificar um LPS pode ser simplificado estipulando os padrões e delegando design a profissionais qualificados de proteção contra raios.
1. O raio Nuvem-Terra ocorre no Canadá Cerca de 2,34 milhões de vezes por ano, incluindo cerca de uma vez a cada três segundos durante os meses de Verão. O raio é uma descarga de eletricidade estática que pode enviar 300 milhões de volts e 30.000 amperes através da atmosfera ou quaisquer objetos que estejam em seu caminho entre nuvens e solo. A explosão de energia pode desencadear incêndios, causar danos estruturais e físicos e interromper serviços eletrônicos e outros serviços de construção. Também fere ou mata 175 Canadenses em um ano típico. (Esses dados do Environment Canada podem ser encontrados em www.ec.gc.ca/foudre-lightning/. o site tem informações adicionais sobre a segurança de raios e raios, incluindo o Canadian Lightning Danger Map (CLDM) representando áreas com maior risco de serem atingidas por raios nos próximos 10 minutos. Se as tempestades são previstas ou parecem iminentes, o CLDM deve ser consultado frequentemente por aqueles envolvidos ou responsáveis por eventos e atividades ao ar livre.)
danos e interrupções relacionados a raios custam à economia canadense entre US $600 milhões e US $1 bilhão a cada ano. Quase US $ 40 milhões disso são alocados para danos à propriedade. O Council of Canadian Fire Marshals and Fire Commissioners (CCFMFC) estima que os raios causem cerca de um por cento dos incêndios na construção. A indústria de seguros estima que as reivindicações de danos materiais relacionados a raios variam em número de 3900 a 5250 por ano. O relatório do qual essas estatísticas são extraídas resume:
o impacto estimado dos raios em termos de danos e interrupções aos canadenses é muito grande e provavelmente muito maior do que o atribuído a outras formas de clima perigoso (ou seja, tornados, granizo e furacões) a longo prazo.(Para obter mais informações, consulte o relatório de Mills et al, “avaliação de danos e interrupções relacionados a raios no Canadá”, publicado em Riscos Naturais.)
a densidade do raio (frequência / área) é pronunciada em todas as latitudes mais baixas, desde os marítimos até as encostas orientais das Montanhas Rochosas e especialmente no sul de Ontário. No entanto, todas as províncias estão em risco. Por exemplo, relâmpagos acendem mais da metade dos incêndios florestais na Colúmbia Britânica. (Para mais informações, visite www.bcwildfire.com/Weather/lightning.htm)
embora tornados, furacões e inundações ganhem mais manchetes, o raio é o desastre relacionado ao clima mais frequente e a vulnerabilidade ao raio está aumentando. (Mills descobre que o raio causa danos substanciais no agregado; no entanto, incidentes isolados não comandam o tipo de atenção da mídia dada a outros tipos de desastres. Por exemplo, a categoria F4 tornado em Edmonton em 31 de julho de 1987 recebeu muito mais reportagem do que os 40.000 raios espalhados por Alberta no mesmo dia. Um fenômeno da mídia que reduz ainda mais a conscientização ocorre quando muitos fotógrafos de arquitetura removem terminais aéreos antes que as imagens sejam publicadas, reduzindo assim a conscientização do público e das profissões sobre a proteção contra raios. De acordo com pesquisas climatológicas recentes, o aquecimento global pode aumentar a frequência de raios em 50%. Há também um crescente reconhecimento de que a proteção contra raios contribui para a construção e resiliência da comunidade. (Veja o artigo de D. Romps et al, “aumento projetado de raios nos Estados Unidos devido ao aquecimento Global”, da Science na edição de novembro de 2010. O editor resume: “o raio ocorre com mais frequência quando está mais quente do que quando está mais frio. Eles prevêem que o número de relâmpagos aumentará em cerca de 12% para cada grau Celsius de aumento da temperatura média global do ar.”)
simultaneamente, a necessidade de proteção contra raios está se tornando mais urgente à medida que os edifícios são cada vez mais preenchidos com dispositivos e sistemas eletrônicos sensíveis. O dramático raio em ziguezague dos céus é a imagem mais típica do raio. No entanto, os danos também ocorrem quando os arcos saltam de uma estrutura para outra e quando os surtos elétricos viajam por quilômetros por meio de energia ou linhas telefônicas. Esses ataques remotos podem fritar circuitos em computadores, eletrodomésticos, equipamentos, sistemas de segurança, iluminação de diodo emissor de luz (LED), hardware eletrônico da porta, alarmes de incêndio e outros dispositivos de missão crítica.
a verdadeira extensão desse tipo de dano é subestimada porque nem sempre está associada a raios. Por exemplo, quando um grande hospital realizou um teste de rotina de um novo gerador de backup, encontrou uma placa de circuito não funcional, que foi considerada um defeito de fabricação. O conselho foi substituído, mas foi, novamente, inoperável na próxima inspeção de rotina. Somente após vários desses incidentes foi a correlação entre as falhas e tempestades realizadas. Nenhuma falha adicional ocorreu desde que um LPS foi instalado.
finalmente, os construtores devem ter protocolos de treinamento e gerenciamento para proteger os trabalhadores contra raios. Isso é particularmente preocupante em grandes locais, uma vez que o abrigo para trabalhadores pode estar localizado à distância. O melhor conselho é: “quando o trovão ruge, vá para dentro de casa.”(Veja “Lightning Safety on the Job” www.lightningsafety.noaa.gov/job.htm)
2. Responsabilidade profissional
nem a construção nacional ou provincial e os códigos elétricos exigem proteção contra raios. Em vez disso, a decisão de instalar a proteção contra raios fica a critério dos proprietários de edifícios e de seus consultores de gerenciamento de riscos, seguradores de seguros e profissionais de design. No entanto, pesquisas de arquitetos revelam vários desafios Catch-22. (Embora não exija especificamente proteção contra raios por si só, várias províncias têm atos relativos ao licenciamento de instaladores de proteção contra raios e exigem que estejam em conformidade com CAN/CSA-B72-M1987. Algumas agências governamentais, incluindo a defesa nacional e A infraestrutura De Alberta, exigem proteção contra raios em certas estruturas. O Código Nacional de construção (NBC) sugere (mas não exige) conformidade com o padrão CSA. Deve-se consultar as autoridades locais com jurisdição (AHJs) para esclarecimentos.)
por exemplo, a maioria dos arquitetos não considera a proteção contra raios, a menos que um cliente solicite. Isso é problemático porque a maioria dos proprietários de edifícios confia em seu arquiteto para fornecer orientação profissional sobre questões técnicas.
a expectativa de um proprietário, a este respeito, está de acordo com o Royal Architectural Institute of Canada (RAIC). “Os arquitetos servem como conselheiros confiáveis … enquanto servem ao interesse público e abordam questões de saúde e segurança.”(Visite https://www.raic.org/raic/what-architect para mais informações.)
um problema adicional surge porque a maioria dos arquitetos assume que o engenheiro elétrico lidará com o LPS. Infelizmente, a maioria dos engenheiros fornece apenas o aterramento e a proteção contra surtos necessários para o sistema de energia elétrica do edifício, e não para proteção contra raios.
a postura arquitetônica parece contradizer a afirmação da RAIC de que:
é importante para o sucesso do seu projeto que o arquiteto—que é exclusivamente treinado e experiente a esse respeito—seja responsável pela gestão geral dos sub-Consultores ao longo de todo o projeto. Isso permite que o arquiteto produza resultados bem integrados, coordenando o projeto e a administração do projeto. (Ver www.raic.org/raic/how-choose-architect#subconsultants)
um arquiteto deve fazer a si mesmo a seguinte pergunta: “se meu cliente sofre uma perda relacionada a raios, como posso demonstrar que atendi ao padrão de atendimento do setor?”
felizmente, uma solução para esta questão é fornecida no Apêndice A do CAN/CSA B72, princípios gerais de Proteção Contra raios. (Uma análise de risco mais detalhada está no Anexo L da NFPA 780, www.nfpa.org / codes-and-standards / document-information-pages?modo = Código & código=780. Um aplicativo on-line para a realização de cálculos de acordo com a NFPA 780 Anexo L pode ser acessado on-line visitando www.ecle.biz/riskcalculator)