Молниезащита жилых и общественных зданий

Тэги:
молниезащита
заземление
инструкции и рекомендации

Защита от молний космической техники, авиалайнеров или небоскребов – все эти проблемы не могут не увлекать специалистов по атмосферному электричеству. И всё-таки любому из них полезно спуститься с небес на землю, чтобы почувствовать ежедневные задачи проектировщика, которому чаще приходится искать средства надёжной и дешёвой молниезащиты традиционных жилых и офисных зданий вполне умеренной высоты. Я не раз встречался на семинарах с проектировщиками и, кажется, научился смотреть на молиезащиту их глазами.

Недавно мне довелось готовиться к вебинару на тему «Защищаем частный сектор», где речь шла о внешней и внутренней молниезащите жилых зданий. Эта работа позволила понять, что занять рабочее место другого человека немногим легче, чем влезть в его шкуру. Далеко не все удалось сформулировать на вебинаре ясно и полноценно. Вот почему пришлось вернуться к проблеме, чтобы прояснить хотя бы некоторые вопросы, с которыми едва ли не ежедневно сталкивается проектировщик.

Э. М. Базелян, д.т.н., профессор;

Энергетический институт имени Г.М. Кржижановского, г. Москва;

признанный отечественный Эксперт в области заземления и молниезащиты

Жизнь в Советском Союзе приучила старшее поколение к излишне почтительному отношению к нормативам. Нельзя сказать, что это уж совсем скверная привычка. Качественно сделанный норматив безусловно защищает от благоглупостей при условии, что их нет в его собственных предписаниях. Социалистический строй не признавал частной собственности и это стало причиной многих несуразностей в отношении требований к молниезащите. До сих пор действующий национальный норматив ”Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34. 21.122-87” жестко регламентирует защиту от прямых ударов молнии производственных помещений, наружных промышленных установок, общественных зданий, даже коровников, но по остаточному принципу относится к жилым домам.

(продолжение на отдельной странице)

Статья включает раздел Объем молниезащиты определяет заказчик

Застройщика, решившего постороить то или иное здание, обоснованно беспокоят потенциальные потери собственности. Он вправе знать, что и в каком объеме может повредить удар молнии, насколько вероятна аварийная ситуация и в какую сумму обойдутся средства молниезащиты для практически 100%-ного устранения опасности. Все эти данные будут запрошены у проектировщика и только потом, получив исчерпывающий ответ, застройщик решит нужна ли ему более надежная молниезащита по сравнению с теми мизерными крохами, что предписаны нормативом РД 34.21.122-87. Проектировщик должен быть готов к ответу. Для этого ему в первую очередь следует оценить частоту прямых ударов молнии в проектируемое здание.

(продолжение на отдельной странице)

Подавляющее число таких воздействий определяется влиянием электромагнитного поля молнии либо на провода линии электропередачи, питающей защищаемое здание, либо на электрические коммуникации в его внутреннем объеме. С позиций оценки опасных электромагнитных воздействий тип линии имеет принципиальное значение. В районе современной городской застройки энергоснабжение жилых зданий, как правило, производится по подземному экранированному кабелю от ближайшей подстанции. Уровень возбуждаемых наводок здесь минимален. Часто он просто не принимается во внимание из-за весьма малой вероятности опасного воздействия. Сколько-нибудь значимая наводка возбудится лишь в том случае, если ток молнии практически целиком попадет в оболочку подземного кабеля.

(продолжение на отдельной странице)

Статья включает раздел Особенности дистанционных воздействий молнии на крупногабаритные многоэтажные сооружения

Ответить на этот вопрос несложно. У современных жилых и офисных зданий от молнии в первую очередь страдает кровля и оборудование, что на ней установлено. Проектируемые молниеотводы предусматриваются именно для их защиты. Возможны ли молниестойкие кровли? Безусловно возможны. Молния ничего не может поделать со стальным листом толщиной 4 мм. Для меди эта величина должна быть увеличена до 5 мм, для алюминия – до 7 мм. Столь тяжеловесную кровлю можно себе представить разве что на королевском дворце или на особняке поп-звезды. Типовые коттеджи обходятся металлочерепицей или металлопрофилем с толщиной металла менее 1 мм.

(продолжение на отдельной странице)

Норматив СО-153-34.21.122-2003 на этот счет не дает никаких указаний. Более старый документ РД 34.21.122-87 относит жилые и офисные здания к последней III категории молниезащиты да и то в исключительных случаях. Придется снова объясняться с заказчиком, пояснив ему, что в последнем российском нормативе СО-153-34.21.122-2003 оперируют зонами защиты с надежностью Ф = 0,9 и выше. Для среднего незащищенного коттеджа, где в среднем надо было ожидать 1 удара молнии за Тмол = 50 лет эксплуатации, установка молниеотводов с надежностью 0,9 увеличит расчетное время примерно до 500 лет (на деле несколько меньше, потому что установка молниеприемника, хотя и невысокого, несколько увеличит максимальную высоту здания. а вместе с ней и частоту ударов молнии). Даже по меркам английских особняков это вполне приличный срок, при котором молния окажется далеко не первой в списке других опасных катаклизмов.

(продолжение на отдельной странице)

Похоже, проектировщикам нравятся одиночные молниеотводы, особенно стержневые. По элементарным формулам легко строится конусная поверхность, ограничивающая зону защиты. Если объект целиком размещается в объеме этого конуса, защита от прямых ударов молнии с требуемой надежностью гарантирована. Больше беспокоиться вроде бы не о чем. Попробую показать на конкретном примере, что ситуация не столь проста и очевидна.

(продолжение на отдельной странице)

Смотрите также:

Запросить расчет

Молниезащита строений: нормативы и стандарты

Тэги:
молниезащита
статья
рекомендации
правила и НТД
проектировщику

Во времена существования Советского Союза установка молниеотводов велась по строго определённым нормативам, которые определялись министерством. Существовал единый стандарт объёмов и нормативных документов молниезащиты, утверждённый Минэнерго, и предлагать или запрашивать какие-то другие варианты никому не приходило в голову. Удивительно, насколько абсурдными при детальном изучении оказались эти правила и стандарты.

Государственные инструкции по молниезащите жилых и общественных зданий

Многое из постановлений того времени до сих пор работают и предписываются в нашем государстве, хотя наука ушла далеко вперёд, да и сами нормативы составлены нелогично. Например, по сей день существует норматив РФ «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87», в котором явное предпочтение отдаётся молниезащите общественных объектов, отодвигая жилой сектор на второй план.

То есть безопасность школ и детских садов по данному нормативу в приоритете, о безопасности детей в общественных местах государство заботится в первую очередь. Однако никого практически не волнует, что случится с этими детьми дома, молниезащита жилых строений, по мнению советских законодательных органов, да и современного российского министерства, не так актуальна. Главное, чтобы в общественном месте молния не ударила.

Если посмотреть таблицу этого норматива, то жилые строения стоят в самом низу, после свинарников и домовых труб, причём защита по мнению работников министерства, таким объектам требуется только в некоторых случаях:

1. высота здания должна превышать 25 метров по сравнению с окружающими объектами в радиусе 400 метров;
2. если высота дома свыше 30 метров, и он удалён от любой застройки на 400 метров и более.

Каков должен быть объём молниезащиты

Появись подобный заголовок в научном или техническом издании 10-20 лет назад, возник бы общественный резонанс, вплоть до гражданско-политической неблагонадёжности автора со всеми вытекающими последствиями. Ведь нормативные документы по молниезащите, как и любой другой стандарт, предписанный центром, считался догмой, неоспоримым руководством к действию. В лучшем случае автора обвинили бы в невежестве и некомпетентности по данному вопросу.

Во всех документах речь идёт о необходимом минимуме, призванном гарантировать безопасность людей и строений. Естественно, что молниезащита общественных объектов, особенно с едкими средами, горючими веществами, взрывоопасной продукцией, должна отличаться от громоотводов жилых домов.

Современные органы госнадзора не особо беспокоятся о безопасности жилого сектора, поскольку кирпич и железобетон, из которых построены эти дома, не горит и не способствует распространению пожара. Людям внутри опасность сгореть заживо не грозит, поэтому власти равнодушны к этому вопросу.

Молниеотводы в частных владениях

В возведение дома, даже не многоэтажного, будущий владелец вкладывает немалый капитал. При этом он рассчитывает на длительный срок его эксплуатации. Свою собственность терять по причине удара молнии он, естественно, не хочет, поэтому его интересует полноценная молниезащита жилых строений, относительно его дома. Те крохи, которые предписывает таблица вышеупомянутого норматива, его не удовлетворят.

Ответ, каким должен быть оптимальный объём защиты, относительно его дома, застройщик должен узнать у проектировщика. Работая над проектированием здания, проектировщик должен учитывать эти параметры и ответить на вопрос заказчика, потому что тот имеет право знать, куда может ударить молния в его доме, каковы масштабы разрушений при этом, какие средства ему нужно потратить для максимальной молниезащиты жилых и общественных зданий со 100-процентной гарантией безопасности.

Чтобы дать ответы на подобные вопросы, проектировщику требуется определить частоту ударов молнии.

Материал создан на основе статьи профессора Эдуарда Мееровича Базеляна “Нормирование молниезащиты жилых и общественных зданий”.

Смотрите также:

• Полезные материалы для проектировщиков заземления и молниезащиты (статьи, инструкции, рекомендации)
• Проектирование заземления и молниезащиты (проекты в форматах DWG и PDF)
• Вебинары для проектировщиков и электромонтажников с ведущими экспертами
• Стать партнёром и вступить в Клуб Экспертов ZANDZ.com
• Оборудование для заземления и молниезащиты

Смотрите также:

Запросить расчет

Молниезащита жилых и общественных зданий

Теги:
молниезащита
заземление
рекомендации
для дизайнера
профессор Э. М. Базелян
правила и нормативные документы

Молниезащита космической техники, самолетов и небоскребов — все эти проблемы не могут не волновать специалистов по атмосферному электричеству. Все-таки для любого из них полезно спуститься с небес на землю, ощутить на себе повседневные задачи проектировщика, которому часто приходится искать надежные и дешевые средства молниезащиты традиционных жилых и административных зданий вполне умеренной этажности. Я часто встречал дизайнеров на семинарах и, кажется, научился смотреть на молниезащиту их глазами.

Недавно мне довелось подготовиться к вебинару на тему «Защита частного жилья», где мы говорили о внешней и внутренней молниезащите жилых домов. Эта работа позволила понять, что гораздо проще занять чужое рабочее место, чем влезть ему в шкуру. Я не смог четко и до конца сформулировать все во время вебинара. Именно поэтому мне пришлось вернуться к этому вопросу, чтобы прояснить хотя бы некоторые вопросы, с которыми дизайнер сталкивается чуть ли не каждый день.

Базелян Э.М. , ДЭА, профессор;
Энергетический институт имени Г.М. Кржижановский, Москва;
признанный российский эксперт в области заземления и молниезащиты.

Жизнь в Советском Союзе приучила старшее поколение к чрезмерно уважительному отношению к стандартам. Нельзя сказать, что это действительно плохая привычка. Стандарт высокого качества определенно защищает от глупостей, если только он не содержится в регламентах. Социалистическая система не признавала частную собственность, и это было причиной многих нелепостей в отношении требований молниезащиты. До сих пор действующий национальный стандарт «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений АД 34.21.122-87» строго регламентирует защиту от прямых ударов молнии производственных зданий, наружных промышленных предприятий, общественных зданий, даже коровников, но применительно к жилым домам применяется по остаточному принципу.

(продолжение на отдельной странице)

В статью включен раздел Объем молниезащиты, определяемый заказчиком

Застройщик, решивший построить то или иное здание, обоснованно обеспокоен возможностью потери имущества. Он имеет право знать, что и в каком объеме может быть повреждено молнией, какова вероятность аварийной ситуации и сколько будут стоить средства молниезащиты для почти 100% устранения риска. Все эти данные будут запрошены у проектировщика, и только потом, получив исчерпывающий ответ, застройщик решает, нужна ли ему более надежная молниезащита по сравнению с теми жалкими крошками, что прописаны АД ​​34.21.122-87. Дизайнер должен быть готов к ответу. Для этого он должен прежде всего оценить частоту прямых ударов молнии в проектируемое здание.

(продолжение на отдельной странице)

Подавляющее большинство таких воздействий определяется воздействием электромагнитного поля молнии либо на провода ЛЭП защищаемого здания, либо на электрические коммуникации в его внутреннем объеме. С точки зрения оценки опасных электромагнитных воздействий тип линии имеет принципиальное значение. В современной городской застройке энергоснабжение жилых домов, как правило, осуществляется по подземному экранированному кабелю от ближайшей подстанции. Уровень активных подхватов здесь минимален. Его часто просто не учитывают из-за очень малой вероятности опасных воздействий. Существенные наводки возбуждаются только тогда, когда ток молнии целиком попадает в оболочку подземного кабеля.

(продолжение на отдельной странице)

В статье есть раздел Особенности дистанционного воздействия молнии на большие высотные здания

Ответ на этот вопрос прост. В современных жилых и офисных зданиях от молнии в первую очередь страдает кровля и оборудование, которое на ней установлено. Для их защиты предусмотрены разработанные молниеотводы. Возможны ли молниезащитные крыши? Они, конечно, есть. Молния ничего не может сделать со стальным листом толщиной 4 мм. Для меди это значение следует увеличить до 5 мм, для алюминия – до 7 мм. Такую тяжеловесную крышу можно представить где-нибудь на королевском дворце или в особняке эстрадной звезды. Типовые дома обходятся металлочерепицей или металлическими листами с толщиной металла менее 1 мм.

(продолжение на отдельной странице)

В стандарте ИС-153-34.21.122-2003 указаний на этот счет нет. Более старый документ АД 34.21.122-87 относит жилые и административные здания к последней III категории молниезащиты и то в исключительных случаях. Необходимо будет еще раз поговорить с заказчиком, объяснив ему, что в последних российских нормах ИС-153-34.21.122-2003 действуют зоны защиты с надежностью F=0,9 и выше. Для среднего незащищенного коттеджа при ожидаемом 1 ударе молнии в Tlightn = 50 лет эксплуатации установка молниеотводов с надежностью 0,9увеличит расчетный срок до 500 лет (на практике несколько меньше, т.к. установка молниеотвода хоть и невысокая, но увеличит максимальную высоту здания, а, следовательно, и частоту ударов молнии). Даже по меркам английских особняков это вполне приличное время, когда молния была бы не первой в списке других опасных опасностей.

(продолжение на отдельной странице)

Создается впечатление, что проектировщики любят одиночные молниеотводы, особенно стержневые. Коническая поверхность, ограничивающая зону защиты, легко строится по элементарным формулам. Если объект целиком находится в пределах этого конуса, гарантируется защита от прямых ударов молнии с требуемой надежностью. Здесь не о чем беспокоиться. Попробую на конкретном примере показать, что ситуация не так проста и очевидна.

(продолжение на отдельной странице)

Статьи по Теме:

Системы молниезащиты для церквей и религиозных зданий

Системы молниезащиты для церквей и религиозных зданий | Осветительное оборудование Восточного побережья

Перейти к навигации
Перейти к содержимому

Ваш браузер устарел.

В настоящее время вы используете Internet Explorer 7/8/9, который не поддерживается нашим сайтом. Для получения наилучших результатов используйте один из последних браузеров.

• Хром
• Фаерфокс
• Пограничный браузер Internet Explorer
• Сафари

Особые факторы риска:

Системы молниезащиты для церквей и религиозных зданий не менее важны. В дополнение к грозовым рискам, характерным для всех сооружений, церкви, синагоги, мечети, храмы и другие молитвенные дома особенно уязвимы к поражению молнией из-за:

• ВЫСОТА: Шпили, кресты, минареты и другие символы веры часто являются самыми высокими сооружениями в районе. Их высота увеличивает вероятность поражения молнией.
• РАЗМЕЩЕНИЕ: Святилища и общественные залы являются местами собраний, требующими дополнительной защиты от молнии. Детские сады, школы и приюты во многих религиозных учреждениях также требуют дополнительной защиты.
• ЭЛЕКТРОНИКА: Дорогостоящее аудио- и видеооборудование и другое электронное оборудование, которое многие общины используют для поклонения и служения, может быть повреждено скачками напряжения, вызванными молнией.
• УСТОЙЧИВОСТЬ: Религиозные здания играют важную роль в их сообществах. Многие из них являются достопримечательностями или историческими зданиями, которые связывают районы. Другие являются убежищами, которые должны оставаться открытыми во время кризисов.

По оценкам Национальной ассоциации противопожарной защиты, молния является причиной тревожных 20 процентов повреждений религиозных зданий от пожаров.

Примеры повреждений от молнии:

Видео о разрушенной огнем исторической церкви в Уэйкфилде

Первая баптистская церковь Уэйкфилда, Массачусетс

«Историческая церковь Уэйкфилда будет снесена после разрушительного пожара».

Часовня ударов молнии в Колорадо

Мемориальная часовня Шоув, Колорадо-Спрингс, Колорадо

Если бы удар молнии произошел несколькими мгновениями раньше, большие куски падающей каменной кладки могли ранить людей внизу, которые собирались на репетицию свадьбы. Предыдущие удары молнии вызвали электрические повреждения церковных компьютеров, телефонов и бесценного органа Welte-Tripp.

Фото: г-н Молния

Храм поврежден ударом молнии

Храм Наву, Наву, Иллинойс:

«Храм Наву поражен молнией – статуя Морония повреждена».

Баптистский храм в Джорджии разрушен огнем

Миссионерский баптистский храм Троицы, Хинсдейл, Джорджия:

«Его больше нет. Этого больше нет. Церкви больше нет, — говорит пастор Хайнсвилля, — Церковь уничтожена огнем».

Церковь в Нью-Йорке дважды поражена молнией

Крайст-Черч, Бруклин, Нью-Йорк:

В то время как ущерб от удара молнии все еще ремонтировался, в здание ударил второй раз. Падающие обломки в результате инцидента убили пешехода на тротуаре внизу.

Фото: Джим Хендерсон через CC0 1.0

Требуется ли вашему зданию молниезащита?

Попробуйте калькулятор риска молнии NFPA780

Рекомендации по проектированию и установке:

Недостаточно установить только один громоотвод на вершине шпиля; полная система молниезащиты должна защищать все здание.

Система должна соответствовать признанным на национальном уровне стандартам, включая LPI 175, NFPA 780 и UL 96.

Стандарты требуют наличия нескольких путей для безопасного прохождения мощного электрического импульса молнии между небом и землей. Это включает в себя стратегически расположенные молниеприемники (громоотводы) в высоких точках и на крыше, заземляющие электроды и сеть мощных молниеотводов для безопасного проведения тока между ними.

Для выравнивания электрического потенциала по всему зданию, водопровод здания, HVAC, конструкция и другие системы должны быть соединены с системой молниезащиты, а заземление молниезащиты должно быть соединено с заземлением здания для электрических и других систем. Кроме того, устройства защиты от перенапряжения должны быть добавлены к телефонным, силовым и другим коммуникациям, входящим в здание.

Проектирование и установка должны выполняться лицами, сертифицированными Институтом молниезащиты. Для дополнительной уверенности установки должны быть сертифицированы в рамках LPI-Inspection Program , чтобы обеспечить их функционирование в соответствии с требованиями. Чтобы ваша система молниезащиты оставалась в рабочем состоянии, каждые два-пять лет ее должен проверять квалифицированный специалист по молниезащите.

Тематические исследования:

Религиозные сооружения

Первая баптистская церковь | Даллас, Техас
01 / 04

Большая площадь мегацеркви, такой как Первая баптистская церковь Далласа, увеличивает риск удара молнии.
Предоставлено: Hicks Lightning Protection

Подробнее о молниезащите

Религиозные здания

Национальный собор | Вашингтон
02 / 04

Во время ремонта Национального собора в Вашингтоне, округ Колумбия, была установлена ​​новая система молниезащиты.
Кредит: Dillon Lightning Protection

Подробнее о молниезащите

Религиозные сооружения

Богоматерь Доброго Путешествия | Бостон, Массачусетс
03 / 04

Молниезащита органично интегрирована в архитектуру Богоматери Доброго Путешествия недалеко от гавани Бостона, Массачусетс.
Предоставлено: Boston Lightning Rod, Co. Inc.

Подробнее о молниезащите

Религиозные сооружения

Англиканская церковь Святого Павла в Миднапоре | Калгари, Альберта
04 / 04

Построенная в 1885 году, историческая англиканская церковь Святого Павла в Миднапоре, система молниезащиты поможет исторической церкви в следующем столетии.
Фото: Доббин Молниезащита

Подробнее о молниезащите

Заключительная мысль:

«Несмотря на то, что некоторые церковные советы верят, что их здание будет божественно защищено от молнии, им следует прислушаться к словам святого Августина: «Молитесь так, как будто все зависит от Бога. Работай так, как будто все зависит от тебя».

Читать всю запись в блоге

Дополнительная информация:

Основы молниезащиты

Что такое молниезащита?

Исследуйте сейчас

Оценка рисков молниезащиты

Рассчитать риски

Исследуйте сейчас

Связанные статьи

Связанные PDF

Спецификация руководства

Спецификации и справочные документы

Готовы внедрить систему молниезащиты в своем здании?

Наша команда экспертов может помочь вам в этом процессе.