Проект молниезащиты выставочного комплекса Экспоцентра

Задание:

Объект: Здание торгово-выставочного комплекса Экспоцентра. Конструкция – металлический каркас, плоская кровля.
Общая площадь здания, м²: 3500.
Строительный объем здания, м³: 17200
Этажность: переменная - 2, 4 этажа.
Грунт: супесь, песок.
Удельное сопротивление грунта на объекте: 120 Ом/м.

Решение:

В соответствии с СО 153-34.21.122-2003 (табл. 2.1) здание экспоцентра относится к обычным объектам с точки зрения молниезащиты. Уровень защиты - III, надежность защиты от прямых ударов молнии (ПУМ) – 0,99.

1. Для защиты здания и оборудования на кровле предусматривается молниезащита мачтовыми молниеприемниками ZANDZ — Молниеприемник-мачта на трех бетонных основаниях, одноступенчатая тросовая поддержка, артикул: GL-21123 (высота – 5 м). Устанавливается на три бетонные основания и фиксируется при помощи одноступенчатой тросовой поддержки.

2. Токоотводы в виде проволоки диаметром 8 мм подключаются к молниеприёмнику с помощью специального зажима из нержавеющей стали.

Комплектация:

молниеприемник-мачта из оцинкованной стали (3 секции) - 1 шт.
рама-основание из оцинкованной стали - 1 шт.
бетонный диск-основание - 3 шт.
зажим для фиксации троса - 3 шт.
зажим из нержавеющей стали для подключения токоотвода - 1 шт.

Конструкция мачты рассчитана на установку в I ветровой зоне в соответствии с европейским стандартом EN 1991-1-4 (скорость ветра не более 22 м/с).

3. В качестве токоотводов, соединяющих молниеприемники, предусматривается проволока омеднённая D8 (арт. GL-11149) на кровельных держателях (зажим на плоскую кровлю для приклеивания).
В качестве вертикальных токоотводов используются колонны металлического каркаса здания.

4. Заземляющее устройство выполнено омеднённой полосой 30х4 GL-11075, прокладываемой в траншее на глубине не менее 0,5 м от поверхности земли и на расстоянии 1 м от фундамента здания и присоединяется к ГЗШ (РЕ-шина ВРУ). Присоединение токоотводов выполнено на контрольных зажимах GL-11562A.

5. Защита от вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала осуществляется путем присоединения металлических труб коммуникаций, брони кабелей на вводе в здание к контуру заземления.

Для защиты оборудования и электрических коммуникаций внутри здания мы рекомендуем предусмотреть комплекс мер, позволяющих исключить воздействие опасных перенапряжений. В ВРУ устанавливается устройство защиты от импульсных перенапряжений УЗИП класса I+II+III PP BCВ TNS 25/100, которое выбрано в соответствии с трехфазным вводом в здание и системой питания TN-C-S или TN-S.

Расчет зоны защиты молниеприемников (в соответствии с п. 3.3.2.2 и п. 3.3.2.4 СО 153-34.21.122-2003)

Расчет зоны защиты выполнен на уровне земли и на уровне кровли здания.

h_оп = 5 м – высота комплектного молниеприемника;

1. h₁ = 11,9 м – высота молниеприемника учетом высоты здания (двухэтажная часть);

2. h₂ = 17,7 м – высота молниеприемника учетом высоты здания (четырехэтажная часть);

3. h₂’ = 10,8 м – высота молниеприемника над кровлей 2-х этажной части с учетом высоты здания (четырехэтажная часть).

h₀ = r₀ = 0,8 х h – высота конуса и радиус зоны защиты (для уровня надежности 0,99) табл. 3.4 СО:

1. h₀₁(к) = r₀₁(к) = 0,8 х h_оп = 0,8 х 5 = 4 м – размер зоны на уровне кровли;

2. h₀₁(з) = r₀₁(з) = 0,8 х h₁ = 0,8 х 11,9 = 9,52 м – размер зоны на уровне земли для 2-х этажной части;

3. h₀₂(з) = r₀₁(з) = 0,8 х h₂ = 0,8 х 17,7 = 14,16 м – размер зоны на уровне земли для 4-х этажной части;

4. h₀₂(к)’ = r₀₂(к)’ = 0,8 х h₂’ = 0,8 х 10,8 = 8,64 м – размер зоны на уровне кровли для 2-4-х этажной части.

Расчет зоны защиты двойного стержневого молниеприемника выполнен для трех случаев (см. графическую часть):

1. Для двух молниеприемников, расположенных на 2-х этажной части кровли:

h = h_оп = 5 м; h₀ = h₀₁(к) = 4 м;

L₁= 18,6 м – расстояние между молниеприемниками.

По табл. 3.7 СО:

L_max= 4,75 х h = 4,75 х 5 = 23,75 м;

L_с = 2,25 х h = 2,25 х 5 = 11,25 м;

L_с < L₁ < L_max, соответственно, по ф.3.3 СО:

h_c1 = (L_max – L) х h₀ / (L_max – L_c) = (23,75 – 18,6) х 4 / (23,75 – 11,25) = 1,65 м – высота «провеса» зоны молниезащиты в центре между молниеотводами.

2. Для двух молниеприемников расположенных на 2-х и 4-х этажной части кровли:

L₂= 17,51 м – расстояние между молниеприемниками.

2.1. Для молниеприемника на 2-х этажной части:

h(2) = h_оп = 5 м; h₀(2) = h₀₁(к) = 4 м – для молниеприемника на 2-х этажной части:

L_max(2) = 4,75 х h(2) = 4,75 х 5= 23,75 м;

L_с(2) = 2,25 х h(2) = 2,25 х 5 = 11,25 м;

L_с(2) < L₂ < L_max(2), соответственно, по ф.3.3 СО:

h_c1(2) = (L_max(2) – L(2)) х h₀(2) / (L_max(2) – Lc(2)) = (23,75 – 17,51) х 4 / (23,75 – 11,25) = 2 м.

2.2. Для молниеприемника на 4-х этажной части:

h(4) = h₂’ = 10,8 м; h₀(4) = h₀₂(к)’ = 8,64 м.

L_max(4) = 4,75 х h(4) = 4,75 х 10,8= 51,3 м;

L_с(4) = 2,25 х h(4) = 2,25 х 10,8 = 24,3 м;

L₂ < L_с(4), следовательно зона провеса не имеет границы.

3. Для двух молниеприемников, расположенных на 4-х этажной части кровли:

h = h_оп = 5 м; h₀ = h₀₁(к) = 4 м;

L₁= 15,48 м – расстояние между молниеприемниками.

L_max = 4,75 х h = 4,75 х 5= 23,75 м;

L_с = 2,25 х h = 2,25 х 5 = 11,25 м;

L_с < L₁ < L_max, соответственно, по ф.3.3 СО:

h_c3 = (L_max – L) х h₀ / (L_max – L_c) = (23,75 – 15,48) х 4 / (23,75 – 11,25) = 2,65 м – высота «провеса» зоны молниезащиты в центре между молниеотводами.

Расчет сопротивления заземляющего устройства

Сопротивление горизонтального электрода:

где:

ρ = 120 Ом·м – удельное сопротивление грунта;
b = 0,03 м – ширина полосы горизонтального электрода;
h = 0,5 м – глубина заложения горизонтальной сетки;
L_гор = 170 м – общая длина горизонтального электрода.

Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 1,38 Ом, что меньше нормируемого сопротивления 10 Ом.

Перечень необходимых материалов

№ п/п	Изображение	Обозначение	Наименование	Кол-во	Масса ед., кг
1		GL-21123	GALMAR Молниеприемник-мачта на трех бетонных основаниях, одноступенчатая тросовая поддержка	12	110
2		GL-11149	GALMAR Проволока омедненная стальная (D 8 мм / S 50 мм²)	190	0,41
3		ZZ-005-064	ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм)	2	0,31
4		GL-11075	GALMAR Полоса стальная омедненная 30х4 мм	170	0,98
5		ZZ-007-030	ZANDZ Лента гидроизоляционная	3	0,442
6		GL-11706	GALMAR Держатель на плоскую кровлю для токоотвода D8 мм; (для приклеивания; пластик)	240	0,1
7		GL-11562A	Зажим контрольный для соединения токоотводов "проволока + полоса" (крашенная оцинкованная сталь)	4	0,08
8		LE-373-960	LEUTRON Ограничитель перенапряжений (УЗИП) PP BCD TNS 25 / 100	2

Приложение: проект в форматах DWG и PDF

Файлы в форматах DWG и PDF доступны для скачивания только авторизованным пользователям.

Вам требуется выполнить проект по заземлению и молниезащите? Закажите его, обратившись в Технический центр ZANDZ.com!
Остались вопросы по данному расчету? Задайте его в комментарии к этой странице!

Смотрите также: