50. Молниезащита зданий и сооружений.

Молниезащита – комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от взрывов, загораний и разрушений, возможных при воздействии молний.

Для зданий и сооружений, не связанных с производством и хранением взрывчатых веществ, а также для линий электропередач и контактных сетей проектирование и изготовление молниезащиты должно осуществляться согласно «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений» РД 34.21.122-87.

Ожидаемое годовое число (N) поражений молнией прямоугольных зданий и сооружений

N = ((А + 6h) (В +6h) – 7,7h²) n10^-6

А, В,h – длина, ширина и наибольшая высота защищаемого здания, м;

n – среднегодовое число ударов молнии в 1 км² земной поверхности в месте расположения здания ( в зависимости от интенсивности грозовой деятельности, для Новомосковска n = 4).

Риск гибели человека от молнии в год составляет 5 10^-7.

По степени защиты зданий и сооружений от воздействия атмосферного электричества молниезащита подразделяется на три категории. Категория молниезащиты определяется: назначением зданий и сооружений, среднегодовой продолжительностью гроз, а также ожидаемым числом поражений зданий или сооружений молнией в год.

Здания и сооружения, отнесенные к I и II категориям молниезащиты, должны быть защищены от прямых ударов молнии, вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) и подземные металлические коммуникации; отнесенные к III категории через наземные (надземные) металлические коммуникации.

Для создания зон защиты применяют: одиночный стержневой молниеотвод, многократный стержневой молниеотвод; одиночный или двойной тросовый молниеотвод. Молниеотвод может устанавливаться непосредственно на крыше здания или вблизи здания.

Одиночный стержневой молниеотвод состоит из: молниеприемника, принимающего удар молнии; двух токоотводов, соединяющих молниеприемник с землей и заземлителя, отводящего заряд статического электричества в землю.

Зоной защиты молниеотвода называют часть пространства, примыкающего к молниеотводу, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности. Зона защиты А обладает степенью надежности 99,5% и выше, а зона защиты Б – 95% и выше.

Расчет зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h до 150 м представляет собой круглый конус. Вершина конуса находится на высоте h0<h. На уровне земли зона защиты представляет собой круг радиусом R0. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения (hx) представляет собой круг радиусом Rx (схема зоны защиты представлена на рисунке).

По известным размерам здания можно определить полную высоту (h) стержневого молниеотвода для зон защиты А и Б (в м) на основании горизонтального сечения молниеотвода:

Зона А

Зона Б

Горизонтальное сечение молниеотвода определяется по следующей формуле: где:  A, B –длина и ширина защищаемого здания, м.