5.8.4. Разработка молниезащиты зданий Алгоритм решения задач

1. Указать необходимость молниезащиты:

1.1. Определить ожидаемое количество поражений молнией в год здания.

1.2. Определить площади тех помещений здания, которые согласно [2, табл.1] требуют устройства молниезащиты первой, второй и третьей категорий.

1.3. Определить категорию молниезащиты здания, используя [2, п.п.1.3-1.5].

1.4. Для определенной категории молниезащиты здания определить виды воздействий молнии, защита от которых необходима согласно [2, п. 1.2].

2. При необходимости защиты от прямых ударов молнии при использовании стержневых и тросовых молниеотводов:

2.1. Выбрать и обосновать тип молниеприемника (стержневой или тросовый), тип зоны защиты (А и Б).

2.2. Выбрать и обосновать место установки молниеотвода (установленный на объекте или отдельно стоящий). Расположение молниеотвода относительно здания указать на рисунке в соответствующей задаче.

2.3. Определить и обосновать размеры молниеотвода.

2.4. Определить и обосновать количество, размеры и места расположения токоотводов.

2.5. Определить и обосновать тип, количество и размеры заземлителей от прямых ударов молнии. Привести эскиз заземлителя. При необходимости определить наименьшее допустимое расстояние в земле между заземлителями защиты от прямых ударов молнии и коммуникациями, вводимыми в здания или сооружения.

3. При необходимости защиты от вторичных воздействий молнии:

3.1. Предложить и обосновать мероприятия защиты от электростатической индукции.

3.2. Предложить и обосновать мероприятия защиты от электромагнитной индукции.

4. При необходимости защиты от заноса высокого потенциала через наземные (надземные) и подземные металлические коммуникации:

4.1. Предложить и обосновать мероприятия защиты от заноса высокого потенциала по подземным металлическим коммуникациям.

4.2. Предложить и обосновать мероприятия защиты от заноса высокого потенциала по внешним (надземным) металлическим коммуникациям.

4.3. Предложить и обосновать мероприятия защиты от заноса высокого потенциала по воздушным линиям электропередач, вводимым в здания.

Задачи для самостоятельного решения

Ж.1. Определить необходимость оборудования молниезащитой и в случае необходимости разработать молниезащиту здания с использованием одиночного стержневого молниеотвода. Размеры здания: длина – 50 м, ширина – 40 м, высота – 15 м. На кровле на продольной оси (рис. 5.23) выведены прямые дыхательные трубы для свободного отвода в атмосферу паров легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ). Площадь всех помещений здания составляет 3800 м². При этом суммарная площадь помещений, которые относятся к зоне класса В-I, составляет 2000 м², а остальные помещения здания относятся к зонам классов В-Iа и В-Iб. Здание расположено в Тамбове, грунт – чернозем ( Ом·м).

Рис. 5.23. Размеры здания

Ж.2. Определить необходимость оборудования молниезащитой и в случае необходимости разработать молниезащиту здания с использованием одиночного стержневого молниеотвода. Размеры здания: длина – 80 м, ширина – 30 м, высота – 10 м. На кровле на продольной оси (рис. 5.24) выведены прямые дыхательные трубы для свободного отвода в атмосферу горючих газов. Площадь всех помещений здания составляет 2200 м². При этом суммарная площадь помещений, которые относятся к зоне класса В-I, составляет 200 м², а остальные помещения здания относятся к зоне классов В-Iа. Среднегодовая продолжительность гроз в месте расположения здания составляет 60-80 часов, грунт – суглинок ( Ом·м).

Рис. 5.24. Размеры здания

Ж.3. Определить необходимость оборудования молниезащитой и в случае необходимости разработать молниезащиту здания с использованием одиночного стержневого молниеотвода. Размеры здания: длина – 50 м, ширина – 20 м, высота – 8 м. На кровле на продольной оси (рис. 5.25) выведена газоотводная труба, оборудованная «гусаком» для выброса в атмосферу горючих газов легче воздуха при избыточном давлении внутри установки 20 кПа. Площадь всех помещений здания составляет 900 м². При этом суммарная площадь помещений, которые относятся к зоне класса В-I, составляет 500 м², а остальные помещения здания относятся к зоне классов В-Iа. Здание расположено в Курске, грунт – супесь ( Ом·м).

Рис. 5.25. Размеры здания

Ж.4. Определить необходимость оборудования молниезащитой и в случае необходимости разработать молниезащиту здания с использованием одиночного стержневого молниеотвода. Размеры здания длина – 70 м, ширина – 40 м, высота – 7 м. На торцевой части здания на продольной оси (рис. 5.26) выведена дыхательная труба, оборудованная колпаком для свободного отвода в атмосферу горючих газов легче воздуха при избыточном давлении внутри установки 26 кПа. Площадь всех помещений здания составляет 2600 м². При этом суммарная площадь помещений, которые относятся к зоне класса В-I, составляет 500 м², а остальные помещения здания относятся к зоне классов В-Iб. Среднегодовая продолжительность гроз в месте расположения здания составляет 40-60 часов, грунт – чернозем ( Ом·м).

Рис. 5.26. Размеры здания

Ж.5. Определить необходимость оборудования молниезащитой и в случае необходимости разработать молниезащиту здания с использованием одиночного тросового молниеотвода. Размеры здания: длина – 120 м, ширина – 50 м, высота – 10 м. На кровле на продольной оси (рис. 5.27) выведены прямые дыхательные трубы для свободного отвода в атмосферу паров ЛВЖ. Площадь всех помещений здания составляет 5700 м². При этом суммарная площадь помещений, которые относятся к зоне класса В-I, составляет 2500 м², а остальные помещения здания относятся к зоне классов В-Iа. Здание расположено в Волгограде, грунт – суглинок ( Ом·м).

Рис. 5.27. Размеры здания

Ж.6. Определить необходимость оборудования молниезащитой и в случае необходимости разработать молниезащиту здания с использованием одиночного тросового молниеотвода. Размеры здания: длина – 60 м, ширина – 30 м, высота – 9 м. На кровле на продольной оси (рис. 5.28) выведены прямые дыхательные трубы для свободного отвода в атмосферу горючих газов. Площадь всех помещений здания составляет 1700 м². При этом суммарная площадь помещений, которые относятся к зоне класса В-I, составляет 100 м², а остальные помещения здания относятся к зоне классов В-Iа. Среднегодовая продолжительность гроз в месте расположения здания составляет 80-100 часов, грунт – супесь ( Ом·м).

Рис. 5.28. Размеры здания

Ж.7. Определить необходимость оборудования молниезащитой и в случае необходимости разработать молниезащиту здания с использованием одиночного тросового молниеотвода. Размеры здания: длина – 40 м, ширина – 15 м, высота – 6 м. На кровле на продольной оси (рис. 5.29) выведена газоотводная труба, оборудованная «гусаком» для свободного отвода в атмосферу газов легче воздуха при избыточном давлении внутри установки 18 кПа. Площадь всех помещений здания составляет 520 м². При этом суммарная площадь помещений, которые относятся к зоне класса В-I, составляет 400 м², а остальные помещения здания относятся к зоне классов В-Iа. Здание расположено в Оренбурге, грунт – суглинок ( Ом·м).

Рис. 5.29. Размеры здания

Ж.8. Определить необходимость оборудования молниезащитой и в случае необходимости разработать молниезащиту здания с использованием одиночного тросового молниеотвода. Размеры здания: длина – 60 м, ширина – 20 м, высота – 5 м. На торцевой части здания на продольной оси (рис. 5.30) выведена дыхательная труба, оборудованная колпаком, для свободного отвода в атмосферу газов легче воздуха при избыточном давлении внутри установки 30 кПа. Площадь всех помещений здания составляет 1100 м². При этом суммарная площадь помещений, которые относятся к зоне класса В-I, составляет 50 м², а остальные помещения здания относятся к зоне классов В-Iб. Среднегодовая продолжительность гроз в месте расположения здания составляет 40-60 часов, грунт – чернозем ( Ом·м).

Рис.5.30. Размеры здания

Ж.9. Определить необходимость оборудования молниезащитой и в случае необходимости разработать молниезащиту здания с использованием двойного стержневого молниеотвода. Размеры здания: длина – 58 м, ширина – 35 м, высота – 12 м. На кровле на продольной оси (рис. 5.31) выведены прямые дыхательные трубы для свободного отвода в атмосферу паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Площадь всех помещений здания составляет 1900 м². При этом суммарная площадь помещений, которые относятся к зоне класса В-Iа, составляет 1500 м², а остальные помещения здания относятся к зоне классов П-I. Здание расположено в Москве, грунт – супесь ( Ом·м).

Рис. 5.31. Размеры здания

Ж.10. Определить необходимость оборудования молниезащитой и в случае необходимости разработать молниезащиту здания с неметаллической кровлей при ее уклоне 1:4, помещения которого относятся к зоне класса П-II с использованием двойного стержневого молниеотвода. Размеры здания: длина – 40 м, ширина – 10 м, высота – 8 м. Среднегодовая продолжительность гроз в месте расположения здания составляет 40-60 часов, грунт – суглинок ( Ом·м).

Ж.11. Определить необходимость оборудования молниезащитой и в случае необходимости разработать молниезащиту здания с неметаллической кровлей при ее уклоне 1:10, помещения которого относятся к зоне класса П-I с использованием двойного тросового молниеотвода. Размеры здания: длина – 30 м, ширина – 20 м, высота – 14 м. Здание расположено в Орле, грунт – чернозем ( Ом·м).

Ж.12. Определить необходимость оборудования молниезащитой и в случае необходимости разработать молниезащиту здания с металлической кровлей при ее уклоне 1:7, помещения которого относятся к зоне класса В-IIа, с использованием двойного тросового молниеотвода. Размеры здания: длина – 60 м, ширина – 30 м, высота – 14 м. Среднегодовая продолжительность гроз в месте расположения здания составляет 60-80 часов, грунт – супесь ( Ом·м).