В современном строительстве здания со сплошным остеклением стен характерны не только для офисных и производственных строений, но даже и для бытовых. При проектировании молниезащиты таких объектов в высотном исполнении нередко возникает вопрос об опасности прорыва молнии сквозь стекло. Для рядовых по высоте зданий подобный вопрос почему-то не ставится. А жаль! В реальности торец крыши здания, работая как тросовый молниеотвод, далеко не всегда защищает боковую поверхность стен с высокой надежностью. Вопрос об эффективности их защиты требует количественно оценки.
Второй вопрос касается собственно самого стекла. Это диэлектрический экран на пути канала молнии. Традиционная молниезащита как правило обходит вопрос о физике взаимодействия экранов с каналом молнии. Исключением здесь, пожалуй, является только остекление кабины авиалайнеров, но о ней редко вспоминают в градостроительстве. Уже только по одной этой причине анализ барьерного эффекта нельзя обойти вниманием.
Наконец далеко не каждая по силе молнии одолеет барьер и, проникнув в помещение, коснется человека. Придется рассматривать последствия ее воздействия, далеко не вполне изученные.
Попытка конструктивного анализа перечисленного представляет содержание этой статьи. Текст получается многостраничным. Современные специалисты редко располагают временем для столь продолжительного чтения. Да и совсем не всегда в текущей работе нужно знать все. Чтобы не отпугивать будущих читателей, представленный ниже текст разбит на независимые главки. Каждая может восприниматься независимо от других. А объем каждой главки не превышает нескольких страниц и вряд ли может испугать даже очень занятого специалиста.
Итак, Оглавление:
Э. М. Базелян, д.т.н., профессор
признанный отечественный Эксперт в области заземления и молниезащиты
1. Защищенность боковой поверхности стен здания рядовой высоты
Торец крыши здания можно рассматривать как тросовый молниеотвод в отношении его стен. Его надежность поддается количественному решению традиционной компьютерной программной на сайте ZANDZ. Результат этого решения представлен на рис. 1 для здания высотой до 150 м, где еще не возбуждаются восходящие молнии. Расчетное значение надежности защиты от прямых ударов нисходящих молний принято равным 0,99. Ширина области, не защищенной с указанной надежностью, нарастает с высотой здания от 2,5 м до 30 м.
Читайте подробнее на отдельной странице!
2. Барьерный эффект остекления
Оконное стекло является барьером на пути канала молнии, которая стремится проникнуть во внутренний объем здания. Увеличивая толщину стекла, принципиально можно добиться его неповреждаемости. Однако, это вряд будет иметь хоть какое-то практическое значение. Даже ординарная молния с током 10 - 30 кА несет на своем канале относительно земли напряжение в десятки мегавольт, а потому речь должна идти о совершенно нереальных толщинах листа стекла.
Читайте подробнее на отдельной странице!
3. Барьерный эффект в процессе ориентировки молнии
Стены любого здания имеют недостаточно защищенный участок у кровли, где реально возможен контакт канала молнии с оконным стеклом. Стекло выполняет роль диэлектрического барьера, который может препятствовать прорыву канала молнии к укрытому заземленному элементу, особенно когда в рассматриваемой системе присутствует открытый альтернативный заземленный электрод.
Читайте подробнее на отдельной странице!
4. Практические рекомендации по молниезащите
Недостаточная защищенность части стен здания от прямых ударов молнии приводит к опасности прорыва ее канала сквозь остекление. Стекло выполняет функцию диэлектрического барьера, препятствуя этому процессу. Защитное действие барьера эффективно, когда ширина стримерной зоны молнии достаточна для одновременного контакта стримеров со стеклом и с металлической заземленной арматурой стеклопакета. Тем самым возникает возможность создания эффективной защищенности стекла от повреждения в стеклопакетах произвольного размера.
Читайте подробнее на отдельной странице!
5. Последствия воздействия на человека разрядов молнии со слабым током
Контакт слабой молнии с телом человека наиболее опасен при возбуждении фибрилляции сердца. Экспериментальная зависимость на рис. 10, получена специалистами МЭК и демонстрирует зависимость времени воздействия тока в теле человека от его величины в условиях возбуждения фибрилляции. Внедренная в отечественные нормативные документы по молниезащите, зависимость тем не менее вызывает далеко не один недоуменный вопрос. Тем более, что МЭК не представил никаких сведений о происхождении обсуждаемой зависимости. Это эксперимент или какие-то теоретические построения и экстраполяция?
Читайте подробнее на отдельной странице!
Смотрите также:
Молниезащита оборудования на крышах высотных зданий
Как сделать заземление в городе?
Молниезащита на строительном объекте
_thumb.jpeg)
Опасен ли нагрев токоотвода током молнии?