Protección contra el rayo de edificios de gran altura

El rayo en su formación se mueve en cualquier dirección, pero solo hasta que encuentra un camino hacia tierra: en ese momento el camino de descarga ya está creado. Los edificios altos son, por tanto, puntos preferentes de impacto de rayo, tanto que en las normativas de cálculo de riesgo de rayo, para calcular el área equivalente de una estructura se considera una superficie a su alrededor de 3 veces su altura. Además, según estas mismas normativas, para edificios mayores de 60 metros el riesgo de impactos laterales en las estructuras debe ser tenido en cuenta.

Las nuevas técnicas constructivas han permitido el desarrollo estructural de los edificios y optimizado los costes de construcción, y en la actualidad la construcción de edificios de gran altura es cada vez más habitual en las ciudades, incluso en zonas con una alta densidad de impactos. Se trata además de edificios a menudo emblemáticos, ubicados en los principales centros de negocios del mundo y que a menudo contienen equipos electrónicos costosos y sensibles. Las consecuencias del impacto no controlado de un rayo pueden suponer incluso peligro para las personas, por las dificultades de evacuación en caso de incendio e incluso por los daños que las sobretensiones podrían producir en equipos de seguridad, por ejemplo en los ascensores.

Las normativas de protección contra el rayo estipulan que, además de la cubierta del edificio, debe protegerse con un sistema de captación el 20% superior de un edificio mayor de 60 metros. Para construcciones de gran altura toda la parte del edificio por encima de 120 metros debe tener esta protección lateral. Las normas consideran suficiente que el sistema de captación para impactos laterales sea de Nivel de Protección IV, pero aun así las dificultades técnicas, económicas y estéticas son importantes, sobre todo si la protección se realiza con puntas Franklin y conductores mallados.

La protección con pararrayos con dispositivo de cebado tiene múltiples ventajas en estos edificios, especialmente en el caso de que la parte alta de la estructura tenga terrazas o zonas irregulares. Se instalarán los pararrayos necesarios para que toda la cubierta y la zona lateral alcanzable por el rayo queden dentro del volumen protegido. En caso de que sea imposible cubrir la zona lateral se deberá realizar, como en protección convencional, una malla de 20×20 metros y las puntas necesarias para que la fachada y los objetos sobre ella estén protegidos. Además, cada pararrayos tendrá al menos 4 caminos de bajada. Es muy importante que la corriente del rayo se divida y que estas bajantes estén interconectadas (típicamente cada 20 metros), ya que la distancia entre el punto de impacto y la toma de tierra es muy grande y los efectos inductivos y mecánicos de la corriente pueden ser considerables.

Estos edificios de gran altura suelen estar realizados con estructuras metálicas interconectadas que pueden utilizarse como parte del sistema de protección contra el rayo, incluso como sistema de captación en la fachada. Pero en cualquier caso se deben proteger los elementos sobre las cubiertas y, en caso de ser abiertas al público, se debe instalar un detector de tormentas para cesar la afluencia de personas en caso de peligro inminente de caída de rayo.

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