Manual TK-SU8. Protección frente al rayo
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Descripción

En los siguientes enlaces se encuentran los contenido de este capítulo:

• Pasos a seguir
• Datos generales
• Necesidad de pararrayos
• Pararrayos
• Resultados

Pasos a seguir

En este documento se indican los pasos a seguir para la verificación del cumplimiento del Documento Básico de Seguridad frente al riesgo causado por la acción del rayo (CTE-DB-SUA8), teniendo en cuenta las modificaciones introducidas en dicho documento por el RD 1371/2007.

El ejemplo desarrollado se realiza a partir de un edificio ya definido, que puede encontrar en la carpeta de instalación de los ejemplos: \\TeKton3D\Ejemplos\06. Edificio 44 viviendas y aparcamientos\Edificio-viviendas.tk

Los pasos a seguir para comprobar si un edificio cumple las exigencias del CTE-DB-SUA8 son los siguientes:

1. Partir de un edificio ya creado en el capítulo TK-Edificio, con los cerramientos también definidos, como mínimo las Cubiertas a su altura sobre el suelo, puesto que TK-SU8 utiliza las Cubiertas como referencia en el cálculo. Para ver cómo crear un edificio, consulte el siguiente enlace TK-Edificio. Modelo gráfico del edificio (capítulo base).
2. Abrir un nuevo capítulo TK-SU8 y definir los Datos/Generales... del proyecto.
3. Comprobar la necesidad de instalar (opción del menú Calcular), o no, un sistema de protección contra el rayo.
4. En caso necesario, situar uno o varios elementos pararrayos (opciones del menú Insertar), y volver a comprobar.
5. Generar la memoria justificativa y planos (opciones del menú Resultados).

Datos generales

Las comprobaciones, realizadas por el capítulo TK-SU8 de TeKton3D, se basan en la geometría del edificio (definida en el capítulo TK-Edificio) y una serie de datos adicionales, que se introducen con la opción de menú Datos/Generales...

Es fundamental que en la definición del edificio, los elementos forjados de cubierta tengan asignada la función Cubierta, para poder realizar el cálculo.

La ventana del menú Datos/Generales.../Protección contra el rayo contiene la información de las tablas del apartado 1 del CTE-DB-SUA8, para calcular las frecuencias esperada y admisible de impactos sobre el edificio:

Uno por uno habrá que ir rellenando los campos de la ventana para realizar los cálculos.

Densidad de impactos sobre el terreno. En el ejemplo, este edificio estará situado en Tarragona. Se puede indicar el valor de la densidad de impactos por año directamente o utilizando el mapa de densidad de impactos sobre el terreno que corresponde a la Figura 1.1 de la sección SUA8 del DB. Para acceder al mapa se debe hacer clic en el botón Ver mapa. Haciendo clic sobre la región que corresponda, en la casilla de la parte inferior derecha de la ventana, aparecerá el valor de la densidad de impactos. Si hace clic sobre el botón Aceptar, rellenará automáticamente el campo del número de impactos por metro cuadrado y año.

Características del edificio. Las opciones seleccionadas en esta apartado servirán para que el programa pueda aplicar los coeficientes adecuados a las comprobaciones del DB-SUA8. Para este ejemplo, se introducirán los siguientes datos (usuales para un edificio de viviendas):

• Estructura de hormigón.
• Cubierta de hormigón.
• Situación: Rodeado de edificios más bajos (esta opción dependerá de las características del solar donde se ubique el edificio).
• Contenido: Otros contenidos (habría que marcar otra opción si existieran contenidos peligrosos).

• Si se selecciona la opción Edificio donde se manipulan sustancias muy peligrosas, se aplica el punto 2 del apartado 1 del DB-SUA8:

  "Los edificios en los que se manipulen sustancias tóxicas, radioactivas, altamente inflamables o explosivas y los edificios cuya altura sea superior a 43 m dispondrán siempre de sistemas de protección contra el rayo de eficiencia E superior o igual a 0,98, según lo indicado en el apartado 2".

  Con lo que será necesaria la instalación de un sistema de protección contra el rayo de eficiencia E superior o igual a 0,98.

  Igualmente ocurrirá si el programa detecta que la altura del edificio es superior a 43 m.

• Uso: Otros usos. Habría que especificar otra opción en los siguientes casos:
  • Edificios no ocupados normalmente.
  • Pública concurrencia.
  • Uso comercial.
  • Uso docente.
  • Uso sanitario.
• Activar la opción El deterioro del edificio no interrumpe un servicio imprescindible u ocasionar un impacto ambiental grave (generalmente será así en edificios de viviendas). En otros casos, indicar Resto de edificios.

Con todos estos datos definidos, se puede comprobar si es necesario, o no, dotar al edificio de un pararrayos.

Necesidad de pararrayos

A continuación, se comprobará si es necesaria una instalación de pararrayos, de acuerdo con el CTE-DB-SUA8, utilizando la opción Calcular/Necesidad de pararrayos.

El proceso concluye informando que sí es necesaria la instalación de un pararrayos, con nivel  de Protección 3. El programa determinará la necesidad de disponer de un sistema de protección contra el rayo si se da alguna de estas circunstancias:

• Si la frecuencia esperada de impactos Ne, es mayor al riesgo admisible Na (Ne > Na).
•  Si en el edificio, se manipulan sustancias tóxicas, radioactivas, altamente inflamables o explosivas.
• Si el edificio, tiene una altura superior a 43 m.

Además, en el interfaz gráfica aparece un contorno que delimita la Superficie de captura equivalente del edificio, definida en CTE-DB-SUA8 como la superficie resultante de trazar una línea paralela al perímetro del edificio a una distancia 3H, donde H es la altura del edificio en el punto del perímetro considerado.

Los elementos que forman la Superficie de captura equivalente del edificio se incluyen de forma automática en la capa "RY - Proteccion", con lo que se podrá bloquear, ocultar... También se puede utilizar la opción del menú Ver/Ver u ocultar/Volúmenes de protección.

Pararrayos

Como en este ejemplo es necesaria una instalación de protección contra el rayo se procederá al diseño de la instalación de pararrayos. Existen dos tipos de pararrayos admitidos por el módulo TK-SU8 y que se pueden añadir mediante las opciones del menú Insertar:

• Punta Franklin. El Volumen de protección otorgada por un pararrayo de este tipo se representa con figuras en forma de jaima. Tendremos una figura de color azul más claro que representará la zona del suelo protegida y, por cada una de las alturas o puntas existentes, se mostrará una jaima de color azul oscuro que indicará la protección del pararrayo sobre las cubiertas con dicha altura.
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• Dado un pararrayos Franklin, el cálculo de la zona protegida se realiza siguiendo el método de la esfera rodante. Según este método, el Volumen protegido queda definido al hacer rodar una esfera de radio R sobre el edificio. El radio R de la esfera viene determinado por el nivel de protección que precisa la instalación según la siguiente tabla:

• Nivel de protección	Radio de la esfera rodante [m]
  1	20
  2	30
  3	45
  4	60

• Las zonas que pueden ser tocadas por la esfera son susceptibles de ser alcanzadas por las descargas. El posicionamiento de las puntas de captación debe realizarse de manera tal que la esfera rodante escogida por el nivel e protección nunca toque alguna parte del edificio, de ese modo la esfera siempre estará soportada por algún elemento del sistema de captación.

• Dispositivos de cebado. En el caso de que se emplee un dispositivo de cebado, la superficie de protección estará compuesta por una franja cónica, con vértice en el pararrayos, y a partir de una cierta altura, una superficie esférica, de acuerdo con las indicaciones del Anejo B del CTE-DB-SUA.

En este caso, por ejemplo, se colocará un Dispositivo de cebado. En primer lugar, habrá que hacer clic en el símbolo para insertar un dispositivo de cebado en el edificio. A continuación, habrá que fijar la posición del pararrayos. Para ello, habrá que hacer clic dos veces: la primera vez sobre una cubierta del edificio, en el punto en el que se vaya a colocar el pararrayos para definir su situación, y la segunda para trazar una línea que defina su rotación, en este caso será una línea horizontal para que el pararrayos quede vertical.

Antes de calcular la superficie protegida, habrá que introducir una serie de propiedades del pararrayos. Haciendo doble clic sobre su símbolo se accede al cuadro de propiedades del mismo. En este caso, del catálogo de un fabricante se escoge un pararrayos con dispositivo de cebado con las siguientes características:

Una vez que se ha colocado el dispositivo y se han definido sus propiedades, se puede calcular el Volumen de protección, en función de las características del pararrayos y del nivel de protección requerido, haciendo clic en el botón . Aparecerá de nuevo la ventana de cálculo y, cuando termine el proceso, se generará en pantalla una superficie con la que el usuario podrá comprobar de forma visual el alcance de la protección instalada. Esta superficie se puede ocultar o mostrar con el botón (opción del menú Ver/Ver u ocultar/Volúmenes de protección).

Resultados

Una vez diseñada y calculada la instalación de pararrayos, se puede obtener la documentación que el usuario crea conveniente incluir en el proyecto.

El módulo TK-SU8 genera dos tipos de documentos específicos:

• Detalle de protección del pararrayos. Este detalle traza la superficie protegida y el área de captura sobre una vista en planta del edificio, indicando además zonas de cubierta sin protección, zonas de cubierta protegida, cubiertas... Este detalle se puede generar con la opción de menú Resultados/Crear detalles.../Protección del pararrayos (las otras dos opciones, Proyección y Vista 3D, son comunes a todos los módulos de TeKton3D).
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Este detalle puede ser exportado a un formato PDF, DXF o DWG, con la opción de menú Archivo/Exportar/Exportar dibujo DXF/DWG.

• Listado de Verificación de seguridad de la instalación. En este documento aparece la justificación del cumplimiento del CTE-DB-SUA8, necesaria para ser incluida en la memoria general del proyecto. Para generar el listado, se puede utilizar la opción de menú Resultados/Crear listados.../Riesgo causado por la acción del rayo/Verificación de la seguridad de la edificación. El listado puede ser utilizado para generar una memoria o completarla seleccionando parte o todo el listado (menú Contextual/Seleccionar todo) y copiando y pegando (teclas Ctrl+C y Ctrl+V) directamente sobre el software de edición de texto, tablas...

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