Розрахунок блискавкозахисту будівель і споруд
Грозовий розряд (блискавка), що потрапив в житловий будинок, практично завжди приносить серйозні проблеми його власникам, саме тому розрахунком блискавкозахисту необхідно займатися ще на етапі проектування будинку. У кращому випадку все може закінчитися вибиванням пробок і пошкодженням побутової техніки. У гіршому і найгіршому випадках блискавка може викликати серйозну пожежу, а часом і загибель людей.
Для того щоб захистити себе і своє житло від подібних неприємностей, господарям приватних будинків і заміських котеджів і дач необхідно самостійно зайнятися облаштуванням громовідводів (або блискавковідводів) на своїх ділянках. До речі, якщо в радіусі 100 метрів від вашого будинку знаходиться громовідвід або підстанція з вишкою мобільного зв'язку, то додатковий громовідвід будувати в своєму дворі не потрібно. Але це, мабуть, єдиний випадок, коли можна обійтися без спорудження блискавковідводу
Громовідводи в обов'язковому порядку встановлюються на будь-якій будівлі, де можуть перебувати люди або електричне обладнання, забезпечуючи тим самим його так звану захист від блискавки. Передбачено захист від блискавки і на лініях електричних передач. Можна сказати, що єдиним місцем, де може не бути громовідводу, як і раніше залишаються приватні домоволодіння, в яких пристрій подібних споруд повністю лягає на плечі їх власників.
Найбільш електропровідні водоносні ділянки ґрунту, тому найбільше схильні до потрапляння блискавок будівлі, розташовані поблизу річок, озер та інших водойм. Для захисту самотньо стоять будівель від удару блискавок застосовуються так звані одностержневие громовідводи.
Принцип роботи захисту від блискавки
Улаштування блискавкозахисту, а саме громовідводу в принципі нескладно. Основні елементи громовідводу - блискавкоприймач, струмовідвід і заземлювач. Блискавкоприймач - найвища частина громовідводу, і розташовується на висоті 2-3 метра над дахом будинку, що захищається. Занадто високо його встановлювати вкрай небажано, інакше молниеприемник почне притягати до себе зайві блискавки, і кожну грозу ваш двір будуть стрясати безперервні грозові розряди.
Призначення токоотвода - проводити електричний струм від блискавкоприймача до заземлювача. Струм вибирає завжди шлях найменшого опору, в зв'язку з цим можна зрозуміти, що чим менше у заземлювального пристрою буде величина опору, тим краще. Образно кажучи, заземлювач є пасткою для електричного струму.
Електропровідність людського тіла приблизно в десять разів менше, ніж електропровідність заземлювача. Якщо на шляху у електричного струму виявляться одночасно і людина і заземлення, то струм вибере для себе найбільш легкий шлях: через токоотвод до заземлення.
Виготовлення громовідводу для будинку
Підземна частина громовідводу - заземлювач, в свою чергу складається з горизонтальною і вертикальною частин. Вертикальну частину заземлювача можна зробити зі сталевої труби діаметром 50 міліметрів, і товщиною 3 міліметри. Якщо немає труби, то підійде пруток круглої стали перетином 10 мм, або кутова сталь перетином 6 мм.
Для облаштування підземної частини громовідводу в землі риють траншею глибиною не менше 500-800 мм. Траншея повинна бути вирита в вигляді рівностороннього трикутника. У кожному кутку траншеї забивають по вертикальному заземлителю. До вертикальних заземлювачів по периметру траншеї приварюють горизонтальний заземлювач, який являє собою шматок смугової сталі товщиною 4 мм.
До горизонтальному заземлителю, в свою чергу, приварюють токоотвод і молниеприемник. Струмовідвід представляє собою дріт товщиною 6 мм. До струмовідводу кріпиться молниеприемник. Блискавкоприймач, це сталевий стрижень діаметром приблизно 12 мм, і довжиною 0.2-1.5 метрів. Підземна частина громовідводу - заземлювач повинна розташовуватися далеко від вхідних дверей, стежок і місць де часто ходять люди і тварини.
Розглянемо приклад розрахунку систем блискавкозахисту для багатоповерхової будівлі в місті за методикою розрахунку та побудови захисних зон, запропонований енергетичним інститутом імені Г. М. Кржижановського. Для цього знадобляться такі величини
- висота будівлі - Hзд;
- ширина будівлі - S;
- довжина будівлі - L.
N = ((S + 6hзд) (L + 6hзд) - 7,7 h2зд) n · 10-6
де S - ширина будівлі, м;
L - довжина будівлі, м;
Hзд - висота будівлі, м;
n - середнє число ударів блискавки в місці розташування будівлі або споруди (для кожного населеного пункту є індивідуально прораховані дані).
До речі, зайнятися розрахунками можна і онлайн, для цього існує маса ресурсів із заздалегідь запрограмованої формулою, вам залишиться тільки ввести параметри будівлі (довжина, висота, ширина), вибрати тип громовідводу і визначити для своєї географічної зони n - середнє число ударів блискавки. Цей показник залежить від середньої тривалості гроз у годинах за рік (tcp). Так, при tcp рівному 40-60 годинах на рік (велика частьУкаіни) n прирівнюється до 4, а при tcp = 10-20, n = 1.
Розрахунки радіусу грозозахисту
Незважаючи на простоту конструкції одностержневого громовідводу, займатися його монтажем самостійно, не маючи досвіду у виконанні подібних робіт, не рекомендується. Адже крім зварювальних робіт, проектування грозозахисту включає в себе ще й попередні розрахунки для визначення радіуса блискавкозахисту.
Радіус блискавкозахисту - це величина простору, яке буде захищати громовідвід. Найкраще довірити таку роботу професіоналам. Правильно розрахований і змонтований громовідвід забезпечить надійний захист вашого будинку і прилеглих до нього ділянок.
Після того, як буде відомий радіус блискавкозахисту (rx), можна зайнятися розрахунком висоти громовідводи по формулі:
h = (rx + 1,63hx) / 1,5
Отримані дані блискавкозахисту будівлі необхідно зіставити вимогам захисту об'єкта.
висновок
