Регистрация

Расчет молниезащиты зданий и сооружений

Важным этапом строительства дома является установка молниезащиты. Возможность попадания в сооружение молнии часто недооценивается, и надежда на русское «авось» иногда имеет довольно плачевные последствия.

Вне всяких сомнений, не каждый дом удостаивается «чести» попадания в него молнии, однако если это случается, то разрушения носят гораздо более масштабный характер, чем финансовые затраты на установку молниезащиты. Давайте сначала разберемся, что же на самом деле представляет собой молния.

T

Молния

Вряд ли кто-то станет оспаривать разрушительные способности этого атмосферного явления. Этот сокрушительный разряд уже давно причислен к особо опасным для жизни и имущества человека природным явлениям.

Особенно беззащитны перед воздействием атмосферного разряда различные информационные системы, технические устройств, а также системы контроля и управления, так как он создает мощнейшие электромагнитные импульсы, оказывающие негативное влияние на все электрические устройства.

mol2_0 [iPhone]

Избежать негативного воздействия молнии могут только те строения, в которых установлена система молниезащиты. Особенно актуальным является установка молниезащиты для зданий и сооружений высотного типа. В принципе, монтаж молниезащиты не отличается особой сложностью.

Но при этом многие не желают тратиться на ее установку, а это, как правило, имеет очень негативные последствия и связано с куда большими финансовыми тратами, чем устройство молниезащиты.

Молния представляет собой гигантский электрический искровой разряд, возникающий в атмосфере. Как правило, он формируется во время грозы и проявляется в виде яркой световой вспышки, сопровождающейся раскатами грома.

mol3_0 [iPhone]

Мощные атмосферные электрические разряды возникают не только в атмосфере нашей планеты. Их образование характерно и для других планет солнечной системы. Сегодня возникновение молний зафиксировано в атмосфере Юпитера, Урана, Венеры и Сатурна.

Сила тока в разряде молнии может быть от 10–300 тысяч ампер, а напряжение – от нескольких десятков миллионов до миллиарда вольт. Количество расходуемого молнией электричества во время разряда достигает 10 кулонов. А это, согласитесь, достаточно убедительный повод, чтобы задуматься об обустройстве молниеотвода.

mol4_0 [iPhone]

к оглавлению ^

Разрушающее действие молнии

Серьезную опасность представляют собой не только прямое попадание молнии в строение, но также те случаи, когда место удара разряда находится в непосредственной близости от различных зданий и сооружения.

к оглавлению ^

Негативные последствия удара молнии

  • Выход из строя всего электрооборудования и системы энергоснабжения сооружений и зданий.
  • Возникновение механических повреждений.
  • Возникновение пожаров.
  • Возникновения травм и увечий людей, находящихся в момент удара молнии в доме.

mol7_0 [iPhone]

к оглавлению ^

Молниезащита

Единственно верным решением для организации максимальной безопасности сооружений и зданий является монтаж молниезащиты. Что же представляет собой молниеприемник и как он работает, а также из каких этапов состоит установка молниезащиты для зданий и сооружений, давайте с вами разберемся более подробно.

Молниезащита представляет собой комплекс мероприятий, направленных на применение и установку различных технических средств, обеспечивающих безопасность сооружений и находящихся в них людей и имущества.

В принципе, устройство молниезащиты основано на способности молнии поражать высокие заземленные элементы. Однако в решении этого вопроса мелочей нет. И только на первый взгляд его решение кажется относительно простым. Правильный расчет молниезащиты – основная сложность при организации защиты дома от этого атмосферного явления.

mol15_0 [iPhone]

Еще один важный вопрос, который не дает многим владельцам домов спокойно спать: «Делать молниезащиту сразу же после возведения жилища или отложить ее монтаж на потом?».

к оглавлению ^

Когда делать молниезащиту

Молниеобразование – это стихийный, абсолютно не управляемый процесс, представляющий собой угрозу не только для имущества, но и для жизни человека. Поэтому более чем неразумно откладывать установку громоотводов «до лучших времен».

В соответствии с данными МЧС, каждый седьмой пожар, возникающий в сельской местности, спровоцирован попаданием молнии в жилище. От удара молнии ежегодно в нашей стране гибнут сотни людей, а ущерб, нанесенный этим природным явлениям, и вовсе исчисляется миллиардами.

А ведь таких последствий вполне можно избежать, если своевременно установить на кровле молниеприемную защиту!

mol9_0 [iPhone]

Линейная молния представляет собой не что иное, как очень длинную и мощную искру, возникающую в результате электрического напряжения между землей и грозовой тучей. Как правило, разряд между землей и облаком начинается с его прорастания от облака к земле.

В этом случае возникает слабосветящийся канал, движущийся толчкообразно и имеющий скорость от 100 до 1000 км/с. Этот предварительный разряд называется ступенчатым лидером. После достижения лидером поверхности земли наступает фаза основного разряда, которая воспринимается человеческой зрительной системой как собственно удар молнии.

Вследствие прямого попадания в здание молнии возникает реальная угроза поражения людей и животных, находящихся внутри него электрическим током.

Помимо этого, может наблюдаться расплавление различных материалов, возникновение трещин в кирпиче и бетоне, расщепление древесины, а также занос в здание высокого потенциала по инженерным коммуникационным системам (трубопроводам, проводам линий электропередач).

Но даже в случае непрямого попадания неприятностей избежать никак не удастся. Распространяющаяся по коммуникациям на многие километры волна перенапряжения может фактически мгновенно вывести из строя дорогостоящее оборудование.
Для защиты сооружений и зданий от разрушительного действия молнии на кровле устанавливаются различные системы молниезащиты.

к оглавлению ^

Наиболее эффективные виды молниезащиты

  • Стержневой громоотвод
  • Тросовой тип молниезащиты
  • Активная молниезащита с применением молниеприемников
  • Молниеприемная сетка
к оглавлению ^

Преимущества активной молниезащиты

mol11_0 [iPhone]

Правильно разработанный проект молниезащиты способен полностью обезопасить жилище от неприятной неожиданности в виде небесного электрического разряда. Активная молниезащита позволяет полностью решить проблему организации внешней защиты от молний.

Активная молниезащита появилась в конце 90-х годов, она обладает целым рядом важных преимуществ в сравнении ее с традиционными способами. На самом деле принцип работы ее довольно прост, но при этом очень эффективен.

До недавнего времени этой проблеме уделялось незаслуженно мало внимания, в связи с этим никаких исследований, связанных с рассмотрением эффективности работы различных типов молниеотводов, проведено не было.

Впервые подобные испытания провелись во Франции. В состязании принимал участие активный молниеотвод, а его оппонентом был обычный стержневой громоотвод. В состязании победителем стал активный молниеотвод.

к оглавлению ^

Проект молниезащиты

mol8_0 [iPhone]

Следует заметить, что проект молниезащиты разрабатывается в каждом конкретном случае для каждого типа сооружения строго индивидуально.

Это связано в первую очередь с тем, что проект молниезащиты напрямую зависит от архитектурных особенностей сооружения: наличия или отсутствия выступающих элементов, назначения сооружения и, конечно же, его высоты, а также типа кровельного покрытия.

От этих факторов также зависит, какой именно тип молниезащиты предпочтительнее использовать: будет ли это активный приемник, молниеприемная сетка или же обычный громоотвод.

Помимо этого, при выборе вида защиты обязательно учитывается, как часто в данной местности возникает это атмосферное явление. Во многих случаях целесообразна установка на кровле именно активной молниезащиты.

В основе создания молниезащиты лежит возможность изменения траектории молнии. Эта задача не требует разработок особо сложных устройств, так как уже давно разработана эффективная схема, состоящая из молниеприемника, токоотводов и заземлителей.

Данная схема, несмотря на свою внешнею простоту, способна качественно справляться с возложенной на нее задачей и перенаправлять электрический разряд в землю.

Очень важно, чтобы молниеприемная способность активной защиты была правильно рассчитана, так как, в противном случае не удастся избежать неприятностей во время атаки небесного электричества. На выбор системы защиты влияет в первую очередь тип покрытия, установленный на кровле.

к оглавлению ^

Функции молниезащиты

mol5_0 [iPhone]

  • Защищать сооружения от прямого попадания молнии посредством отведения электрического разряда в землю. Это пример организации внешней молниезащиты.
  • Она призвана уберечь здание от разрушения в случае непрямого попадания разряда и предупредить возможность возникновения перенапряжения в сети (пример внутренней молниезащиты).

Внешняя часть защиты состоит из прочных металлических стержней, имеющих необходимое сечение и крепящихся к зданию при помощи специальных держателей и крепежных элементов. Она призвана предотвратить прямое попадание электрических разрядов непосредственно в конструктивные элементы сооружения.

В свою очередь, внутренняя защита состоит из специальных технических приспособлений, обеспечивающих защиту электрических приборов от негативного воздействия импульсного перенапряжения. В общем обе эти системы находятся в тесном взаимодействии и при этом гармонично дополняют друг друга.

к оглавлению ^

Виды молниезащиты

mol6_0 [iPhone]

  • Пассивная молниезащита представляет собой классический вариант, который состоит из токоприемников, токоотводов и заземления. Молниеприемник – это стальной стержень, устанавливаемый в наивысшей точке на кровле дома. Он изготавливается из проволоки, толщиной, как минимум, 6 мм, способной пропускать через себя электрический заряд мощностью более 200 тысяч ампер.

Следует помнить о том, что все места соединения в единую систему молниеприемников, токоотводов и заземления требуют формирования особо качественных и надежных соединений.

Заземлитель представляет собой металлический шпиль, диаметр которого должен быть не менее 20 мм, а его длина колеблется от 1 до 3 м. Заземлитель забивается в землю и соединяется с системой специальной металлической полосой.

  • Активная молниеприемная защита считается высокоэффективным способом, позволяющим надежно защитить сооружение от попадания в него электрического разряда. В основе его работы лежит способность молниеприемника ионизировать вокруг своей головки воздух и таким нехитрым способом перехватывать образующиеся разряды. Во всем остальном активная и пассивная системы являются абсолютно идентичными.

mol12_0 [iPhone]

Существенным плюсом активной защиты является гораздо больший радиус действия, достигающий 100 метров. Таким образом, под защитой системы будет находиться не только само здание, но и вся прилегающая к нему территория.

Правильно смонтированная активная защита убережет дом от повреждения и спасет его обитателей даже от самого сильного небесного электрического разряда.

Молниеприемная сетка – это один из современных и высокоэффективных способов защиты жилища от электрических разрядов. Однако ввиду высокой стоимости молниеприемная сетка подходит далеко не всем застройщикам.

Пассивная молниезащита является наиболее приемлемым вариантом для крыш, покрытых металлическим кровельным покрытием. В этом случае токоотвод должен располагаться на противоположной входу стене, а заземление устанавливается на расстоянии от фундамента не меньше, чем на 1 м.

Защитить деревянную кровлю, крытую шифером, поможет металлический трос, проложенный вдоль конька и спускающийся от молниеприемника вниз по водостоку или вдоль стены.

Стальная сетка станет надежной защитой для черепичной крыши. Образованный ею цельный стальной контур не оставит электрическому разряду ни единого шанса.

Расчет молниезащиты – довольно непростая задача, от правильности выполнения которой во многом зависит безопасность сооружения и всех жильцов дома.

Рекомендуем почитать:

 

Комментарии
  1. Много всего, но нет главного: Рассчет для производства молниезащитных мероприятий. А именно нет примеров рассчета штырьевых молниеприемников.

    Ответить

    • Спасибо за комментарий. В одной из наших следующих статей мы осветим этот вопрос.

      Ответить

Ваш комментарий

Либо, авторизоваться под собственным логином