ГОТОВАЯ Лабораторная работы по дисциплине безопасность жизнедеятельности

Практическое занятие
«Расчет молниезащиты зданий и сооружений»
Цель работы:
-ознакомиться с требованиями, предъявляемыми к молниезащиты зданий и сооружений, согласно РД 34.21.122-87;
-научиться производить расчет молниезащиты объектов.

Общие сведения
Молниезащита представляет собой комплекс мероприятий, направленных на предотвращение прямого удара молнии в объект или на устранение опасных последствий, связанных с прямым ударом. Средством защиты от прямых ударов молнии служит молниеотвод – устройство, рассчитанное на непосредственный контакт с каналом молнии и отводящее ее ток в землю.
Молниеотводы разделяют на отдельно стоящие, обеспечивающие растекание тока молнии минуя объект, и установленные на самом объекте. При этом растекание тока происходит по контролируемым путям так, что обеспечивается низкая вероятность поражения людей (животных), взрыва или пожара. Установка отдельно стоящих молниеотводов исключает возможность термического воздействия на объект при поражении молниеотвода; для объектов с постоянной взрывоопасностью, отнесенных к 1 категории, принят этот способ защиты, обеспечивающий минимальное количество опасных воздействий при грозе. Для объектов 2 и 3 категории характеризующихся меньшим риском взрыва или пожара, в равной мере допустимо использование отдельно стоящих молниеотводов и установленных на защищаемом объекте. Молниеотвод состоит из следующих элементов: молниеприемника, опоры, токоотвода и заземлителя. Однако на практике они могут образовывать единую конструкцию, например металлическая мачта или ферма здания представляет собой молниеприемник, опору и токоотвод одновременно.
По типу молниеприемника молниеотводы разделяются на стержневые (вертикальные), тросовые (горизонтальные протяженные) и сетки, состоящие из продольных и поперечных горизонтальных электродов, соединенных в местах пересечений. Стержневые и тросовые молниеотводы могут быть как отдельно стоящие, так и установленные на объекте; молниеприемные сетки укладываются на металлическую кровлю защищаемых зданий и сооружений. Однако укладка сеток рациональна лишь на зданиях с горизонтальными крышами с уклоном не более 1:8, где равномерно поражение молнией любого их участка. Допускается укладывать сетку под утеплителем или гидроизоляцией, при условии что они выполнены из несгораемых или трудносгораемых материалов и их пробой при разряде молнии не приведет к загоранию кровли.
Подсчет ожидаемого количества N поражений молнией в год производится по формулам: для сосредоточенных зданий и сооружений (дымовые трубы, вышки, башни) N = 9πh2n 10-6
для зданий и сооружений прямоугольной формы
N = [(S + 6h) (L + 6h) – 7,7 h2] n 10-6 (1)
где h – наибольшая высота здания или сооружения, м;
S, L – соответственно ширина и длина здания или сооружения, м;
n – среднегодовое число ударов молнии в 1 км2 земной поверхности (удельная плотность ударов молнии в землю) в месте нахождения здания или сооружения.
Для зданий и сооружений сложной конфигурации в качестве S и L рассматриваются ширина и длина наименьшего прямоугольника, в который может быть вписано здание или сооружение в плане.
Для произвольного пункта на территории страны удельная плотность ударов молнии в землю n определяется исходя из среднегодовой продолжительности гроз в часах (берется по карте продолжительности гроз) следующим образом:

Таблица 1
Удельная плотность ударов молнии в землю
Среднегодовая деятельность гроз, ч 10-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100 и более
Удельная плотность ударов молний в землю, n 1/(км2 год) 1 2 4 5,5 7 8,5

Зона защиты молниеотвода [1, 3, 4, 5, 6] – пространство, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с надежностью не ниже определенного значения. Наименьшей и постоянной надежностью обладает поверхность зоны защиты; в глубине зоны защиты надежность выше, чем на ее поверхности. Зона защиты типа А обладает надежностью 99,5 % и выше, а типа Б – 95 % и выше.