Gerenciamento de risco, Provas de Engenharia Elétrica

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MEMORIAL DE CÁLCULO

ANÁLISE DE RISCO DE SPDA

V070 – VITTA SÃO VICENTE 1

DADOS DA EMPRESA CONTRATANTE

Razão Social: VITTA SÃO VICENTE 01 FCA DESENVOLVIMENTO IMOBILIARIO SPE LTDA

CNPJ: 29.131.856/0001- 88

Endereço: Av. Major Nicácio, 2691, Sala 06 – CEP 14.403- 462 – Franca/SP

DADOS DA EMPRESA CONTRATADA

Razão Social: SOMA STUDIO & ASSOCIADOS LTDA

CNPJ: 53.917.510/0001- 94

Endereço: Av. Independência, 3840 , Sala 232/234 – CEP 14.02 6 - 160 – Ribeirão Preto/SP

INTRODUÇÃO

As descargas atmosféricas podem causar danos para estruturas, sistemas de transmissão e

distribuição de energia elétrica e sistemas de telecomunicações. O perigo para a estrutura da edificação

pode resultar em:

➢ Dano à estrutura e seu conteúdo;

➢ Falha de sistemas elétricos e eletrônicos associados;

➢ Perdas de vidas no interior e próxima a estrutura.

Os efeitos resultantes dos danos e falhas podem ser estendidos para o entorno da estrutura ou

podem envolver o ambiente.

Com o intuito de reduzir as perdas devido a descargas Atmosféricas à níveis toleráveis algumas

medidas de proteção podem ser requeridas, de acordo com a NBR-5419:201 5. A necessidade e a

dimensão destas medidas devem ser determinadas pela análise do risco. A probabilidade de danos

causados por descargas atmosféricas na estrutura, nas linhas conectadas e equipamentos depende

das características da corrente elétrica resultante da descarga atmosférica, assim como do tipo e

eficiência das medidas de proteção aplicadas.

A Parte 2 da ABNT NBR 5419:2015 define os requisitos para a análise de risco em estruturas

sujeitas a descargas atmosféricas, com o objetivo de estabelecer um procedimento para avaliação

desses riscos. Após determinar um limite máximo de risco tolerável, o procedimento descrito permite

selecionar as medidas de proteção adequadas para reduzir o risco a esse limite ou a valores inferiores.

A aplicação dessa parte da norma pode apresentar restrições, especialmente quando se trata da

proteção da vida humana contra os efeitos indiretos das descargas atmosféricas.

As Medidas de Proteção contra Surtos (MPS), conforme descritas na Parte 4 da NBR 5419,

consistem em um conjunto de estratégias destinadas a proteger equipamentos eletroeletrônicos contra

os efeitos do LEMP (Lightning Electromagnetic Impulse), que podem causar danos em caso de

descargas atmosféricas. Para garantir essa proteção contra surtos induzidos ou conduzidos por cabos

conectados aos equipamentos, são adotadas medidas como a instalação de Dispositivos de Proteção

contra Surtos (DPS), geralmente suficientes para atenuar os efeitos do LEMP.

Para a análise do gerenciamento de riscos existem diversas componentes que devem ser

calculadas com a finalidade de verificar o risco para cada tipo de perda. A tabela abaixo, retirada da

norma, resume os componentes de risco a serem considerados para cada tipo de perda em uma

estrutura.

Entretanto, os valores dos riscos R1 a R4 devem ser comparados com os valores do risco

tolerável para que haja a devida interpretação e decisão sobre a necessidade ou não de melhoria ou

implantação de medidas de proteção sobre a estrutura. Na tabela abaixo são apresentados os valores

do risco tolerável admitidos pela NBR 5419/2015.

O procedimento básico seguido ao avaliar a necessidade de proteção em uma edificação pode

ser listado em tópicos que quando seguidos rigorosamente garantem uma maior compreensão do

processo e por conseguinte uma avaliação livre de vícios ou erros. O procedimento está elencado

abaixo e pode ser verificado na NBR 5419 parte 2:

➢ Identificação da estrutura e suas características;

➢ Identificação de todos os tipos de perdas na estrutura e os componentes de riscos relevantes

R (R1 a R4);

➢ Avaliação do Risco R para cada tipo de perda R1 a R4;

➢ Avaliação da necessidade de proteção, dada a comparação dos riscos R1, R2 e R3 com os

riscos toleráveis RT;

CONCLUSÃO

Finalizado os cálculos do risco R1, disposto nos ANEXOS I e II, associado às perdas consideradas

pode-se, portanto, consultar o valor do risco tolerável para as especificações dessa edificação a fim

de determinar a necessidade ou não da instalação do SPDA além das MPS a serem adotadas para o

empreendimento. Como nesta análise apenas perdas do tipo L1 foram consideradas têm-se que o risco

tolerável típico admitido pela NBR 5419/2015 é da ordem de 10-5 portanto:

𝑹𝟏 = 5,3. 𝟏𝟎

𝑹𝑻 = 𝟏𝟎

𝟓

Logo, R1 < RT e, portanto, não há a necessidade de medida de proteção adicional ser adotada

dadas as características físicas, geográficas e usuais da edificação, em outras palavras para essa

análise de risco a estrutura se encontra protegida contra danos perdas permanentes ou perda de vida

humana.

Nesta análise, concluiu-se que os sistemas a serem instalados estão em conformidade, não

havendo necessidade de adoção de medidas adicionais de proteção obrigatórias além das MPS.

Verificou-se que, para o risco avaliado (R1) — relacionado à possibilidade de perda de vida humana

por choque elétrico decorrente das tensões de passo e de toque —, a estrutura encontra-se dentro dos

limites de tolerância estabelecidos pela NBR. Ressalta-se que características como localização,

geometria e perfil funcional da estrutura influenciam diretamente no cálculo do risco associado. Assim,

eventuais alterações no perfil climático da região ou na caracterização funcional da estrutura poderão

modificar os resultados obtidos, exigindo a realização de uma nova análise.

N0TAS E RECOMENDAÇÕES

➢ Deve ser instalado DPS coordenados nos quadros de energia, conforme os pré-requisitos

da NBR- 5419 - 4:2018;

➢ Em função das considerações relativas ao fator rp nas áreas em estudo, recomenda-se

que, durante as inspeções periódicas, seja verificada a existência de pelo menos uma

das seguintes medidas nas estruturas: extintores, instalações fixas de combate a

incêndio operadas manualmente, alarmes manuais, hidrantes, compartimentos à prova

de fogo ou rotas de escape, conforme especificado na Tabela C.4 da NBR 5419-2:2018;

➢ Caso ocorra alteração no número de pessoas ou no tempo de permanência na estrutura,

os cálculos correspondentes deverão ser refeitos, a fim de validar a necessidade ou não

de implantação de medidas adicionais;

➢ Caso as estruturas, linhas ou equipamentos sejam submetidos a reformas ou ampliações

que modifiquem suas características físicas ou as premissas consideradas nesta

memória de cálculo, os cálculos deverão ser refeitos para verificar a necessidade de

instalação do SPDA ou de implementação de medidas complementares;

➢ Apesar de o cálculo do gerenciamento de risco não haver a necessidade de instalação

de SPDA, recomenda-se que seja avaliado junto a prefeitura e ao corpo de bombeiros do

estado a necessidade de instalação ou não do mesmo, devido a cada uma dessas

instituições possuírem seus próprios critérios de exigência de instalação do SPDA.

EDIFICAÇÃO total

Símbolo Valor

r t 1,00E-

P TA 0,

P TU 0,

r f 1,00E-

r p 0,

w m1 0,

w m2 0,

K S1 0,

K S2 0,

K S3/p 1,

K S3/t 1,

PEB 0,

P SPD 0,

EDIFICAÇÃO total

h z 5,

L T 1,00E-

L F1 1,00E-

L O1 0,00E+

n z 160

n t 160

Thor 16

Tdia 365

t z 5840

6,67E-

1,67E-

0,00E+

RA 2,01E-

RB 5,03E-

RC

0,00E+

RM

0,00E+

RU/P

2,16E-

RU/T

2,16E-

RU 4,33E-

R V/P 5,41E-

R V/T 5,41E-

R V 1,08E-

R W/P 0,00E+

R W/T 0,00E+

R W

0,00E+

R Z/P

0,00E+

R Z/T

0,00E+

R Z 0,00E+

EDIFICAÇÃO total

rt 1,00E-

L F4 1,00E-

ca 0,

ct 1,00E+

LT 1,00E-

Lo 1,00E-

cb 0,

cc 0,

cs 1,

LA=LU = rt × LT x ca / ct LA 0,00E+

LB = LV = rp × rf × LF × (ca + cb + cc + cs) / ct LB 7,50E-

LC = LM = LW = LZ = LO × cs / ct LC 1,50E-

RA 0,00E+

RB

2,27E-

RC

0,00E+

RM

0,00E+

RU/P

0,00E+

RU/T 0,00E+

RU 0,00E+

R V/P 2,43E-

R V/T

2,43E-

R V

4,87E-

R W/P 4,87E-

R W/T

4,87E-

R W 9,73E-

R Z/P 1,46E-

R Z/T 2,43E-

R Z 3,89E-

Número total de pessoas na estrutura inteira (ver norma de taxa de ocupação)

Horas por dia em que a edificação se mantem ocupada

Tipo de perigo especial

Danos Físicos

Falhas de sistemas int.

Fator para pessoas na Zona

extintores, instalações fixas operadas manualmente, instalações de alarme manuais, hidrantes, compartimentos à

prova de fogo, rotas de escape

Cabo não blindado – sem preocupação no roteamento no sentido de evitar laços (a)

Cabo não blindado – sem preocupação no roteamento no sentido de evitar laços (a)

R U/T = (N L/T + N DJ/T) × P U/T × L U

R U = RU/P+RU/T

R V/P = (N L/P + N DJ/P) × P V/P × L V

R Z/T = N I/T × P Z/T × L Z

DPS coordenados

Tipos de Perdas inaceitável de vida Humana - L1 -Zona 01 :

D1 ferimentos # Todos os tipos

Número de pessoas na zona de perigo

Sistema de DPS

L1: perda de vida humana (C.3) -

Entrada de Dados

Tipos de perdas inaceitável de valor econômico - L4 - Zona 01 :

R V/T = (N L/T + N DJ/T) × P V/T × L V

R V = RV/P+RV/T

R W/P = (N L/P + N DJ/P) × P W/P × L W

R W/T = (N L/T + N DJ/T) × P W/T × L W

R W = RW/P+RW/T

Parâmetros resultantes L

Proteção contra choque (desc. na estrut.)

DPS

Blindagem espacial Interna

Ver item "B.5" pag. 43 e 44 da NBR 5419-

Fiação interna

Energia (LINHA 01)

Sinal (LINHA 02)

Parâmetros de entrada Comentário

Tipo de piso

Proteção contra choque (desc. na linha)

Risco de incêndio ou Explosão

Proteção contra incêndio

w m2 (m) são as larguras da blindagem em forma de gradeou dos condutores

de descidas do SPDA

K S1 = 0,12 × w m

K S2 = 0,12 × w m

w m1 (m) são as larguras da blindagem em forma de grade, ou dos condutores

de descidas do SPDA

Mármore, cerâmica

Avisos de alerta

Avisos visíveis de alerta

ANÁLISE DA ZONA: EDIFICAÇÃO total

Caracteristicas da Zona de Exposição - Zona 01 :

R Z/T = N I/T × P Z/T × L Z

R Z = RZ/P+RZ/T

R W/T = (N L/T + N DJ/T) × P W/T × L W

cc - valor do conteúdo da zona (em milhoes)

cs - valor dos sistemas internos incluindo suas atividades na zona (em milhoes)

Esta zona contém Animais?

Valores

ca- Valor dos animais em uma zona, (em milhoes)

ct - valor total da edificação e conteúdo da estrutura (soma de todas as zonas) (em milhoes)

LT - valor relativo médio típico de todos os valores atingidos pelos danos físicos (D2) devido

a um evento perigoso

Lo - valor relativo médio típico de todos os valores danificados pela falha de sistemas internos

(D3) devido a um evento perigoso

Parâmetros resultantes L

Perdas Valor Econômico

Danos Físicos

R V = RV/P+RV/T

R W/P = (N L/P + N DJ/P) × P W/P × L W

RA=ND × PA × LA

RB=ND × PB × LB

RC=ND × PC × LC

RM=NM × PM × LM

R U/P = (N L/P + N DJ/P) × P U/P × L U

R U/T = (N L/T + N DJ/T) × P U/T × L U

R V/P = (N L/P + N DJ/P) × P V/P × L V

R V/T = (N L/T + N DJ/T) × P V/T × L V

R W = RW/P+RW/T

R Z/P = N I/P × P Z/P × L Z

R U = RU/P+RU/T

cb - valor da edificação relevante à zona (em milhoes)

L B = L V = r p × r f × h z ×L F × n Z / n t × t z / 8 760

LU = L A = r t × L T × n Z / n t × t z / 8 760

Total em dias por ano que a edificação se mantem ocupada

L C1 = L M = L W = L Z = L O1 × n Z / n t × t z / 8 760 - calcular quando mais de uma Zona L C = L M = L W = L Z

RA=ND × PA × LA

RB=ND × PB × LB

Tempo, em horas por ano, que pessoas estão presentes em um local perigoso

RC=ND × PC × LC

LU = L A

L B = LV

R Z/P = N I/P × P Z/P × L Z

R Z = RZ/P+RZ/T

RM=NM × PM × LM

R U/P = (N L/P + N DJ/P) × P U/P × L U

DPS - II

Sistema de DPS coordenado - II

Nível médio de pânico (por exemplo, estruturas designadas para eventos culturais ou esportivos com um número

de participantes entre 100 e 1 000 pessoas)

2 de

EDIFICAÇÃO total

Símbolo

Resultado

m 2

A D 7,45E+

A M 8,25E+

A L/P 4,00E+

A I/P 4,00E+

A DJ/P 0,00E+

A L/T 4,00E+

A I/T 4,00E+

A DJ/T 0,00E+

EDIFICAÇÃO total

Símbolo

Resultado

1/ ano

N D 3,02E-

N M 6,69E+

N L/P 1,62E-

N I/P 1,62E+

N DJ/P 0,00E+

N L/T 1,62E-

N I/T 1,62E+

N DJ/T 0,00E+

EDIFICAÇÃO total

Símbolo

Resultado

1/ ano

N L/P

1,62E-

N I/P 1,62E+

P V/P 2,00E-

N L/T

1,62E-

N I/T

1,62E+

P V/T = P EB × P LD/T × C LD/T P V/T 2,00E-

P A

1,00E-

P C

P Cp 2,00E-

P Ct

2,00E-

P C 3,96E-

P MS/P

1,60E-

P M/P 3,20E-

P MS/T 4,44E-

P M/T

8,89E-

PM 0,00E+

P U/P

2,00E-

P U/T

2,00E-

P W/P 2,00E-

P W/T 2,00E-

P Z/P

6,00E-

P Z/T 1,00E-

Sinal (LINHA 02)

Potência (LINHA 01) Probabilidade da descarga perto da linha causar falhas de sistemas

internos:

Sinal (LINHA 02) P Z/T = P SPD/T × P LI/T × C LI/T

P Ct = P SPDt × C LDt

P C = 1 –[(1 – P C/P) × (1 – P C/T)]

Probabilidade da Descarga na linha causar falhas de sistemas

internos:

Probabilidade da Descarga perto da Estrutura

causar danos internos:

Potência (LINHA 01)

PM = 1 – [(1 – PM /P) × (1 – PM /T)]

P Z/P = P SPD/P × P LI/P × C LI/P

Probabilidade da descarga na linha ferir seres vivos por choque:

Potência (LINHA 01) P W/P = P SPD/P × P LD/P × C LD/P

P W/T = P SPD/T × P LD/T × C LD/T

P U/P= P TU × P EB × P LD/P × C LD/P

P U/T = P TU × P EB × P LD/T × C LD/T

N M = N G × A M × 10-

P MS/P = (K S1 × K S2 × K S3/P × K S4/P) 2

P M/P = P SPD/P × P MS/P

P V/P = P EB × P LD/P × C LD/P

N L/T = N G × A L/T × C I/T × C E/T × C T/T × 10–

P A = P TA × P B

Potência (LINHA 01)

Sinal (LINHA 02)

Sinal (LINHA 02)

P MS/T = (K S1 × K S2 × K S3/T × K S4/T) 2

P M/T = P SPD/T × P MS/T

Parâmetros de entrada Equação

Linha potencia (LINHA 01)

N L/P = N G × A L/P × C I/P × C E/P × C T/P ×10–

N I/P = N G × A I/P × C I/P × C E/P × C T/P × 10–

P C = P SPD × C LD

P Cp = P SPDp × C LDp

Linha Sinal (LINHA 02)

Probabilidade da Descarga na Estrutura causar:

ferimentos a seres vivos por choque

falhas dos sistemas internos

N DJ/P = N G × A DJ/P × C DJ/P × C T/P ×10–

N I/P = N G × A I/P × C I/P × C E/P × C T/P × 10

A D = LJ/p × WJ/p + 2 × (3 × HJ/p ) × (LJ/p + WJ/p ) + π × (3 × HJ/p )

2

N L/P = N G × A L/P × C I/P × C E/P × C T/P × 10

Avaliação da probabilidade PX de danos conforme Anexo B da NBR 5419-2015/02 - Zona 01:

N I/T = N G × A I/T × C I/T × C E/T × C T/T × 10–

N L/T = N G × A L/T × C I/T × C E/T × C T/T × 10

N I/T = N G × A I/T × C I/T × C E/T × C T/T ×

Linha de energia

Linha Telecom

A L/P = 4 000 × L L

N DJ/T = N G × A DJ/T × C DJ/T × C T/T ×10–

A D = L × W + 2 × (3 × H ) × (L + W ) + π × (3 × H )

2

A M = 2 × 500 × (L + W ) + π × 500 2

A L/P = 40 × L L

Áreas de exposição equivalente da estrutura e linhas - Zona 01 :

Parâmetros de entrada Equação

Parâmetros de entrada Equação

Estrutura

Linha de energia

N D = N G × A D × C D × 10

Linha Telecom

A L/T = 40 × L L

A L/T = 4 000 × L L

A D = LJ/t × WJ/t + 2 × (3 × HJ/t ) × (LJ/t + WJ/t ) + π × (3 × HJ/t )

2

Número esperado anual de eventos perigosos - Zona 01:

Estrutura

3 de