Корзина
+78126421031
+78129848067
  • ЛенПрофиСнаб
  • Статьи
  • Молниезащита для фольгированных крыш - теория, практика и самые распространенные ошибки

Молниезащита для фольгированных крыш - теория, практика и самые распространенные ошибки

Молниезащита для фольгированных крыш - теория, практика и самые распространенные ошибки
Молниезащита в настоящее время требуется для подавляющего большинства зданий, конечно, здания с крышей из фольги не являются исключением. На что нужно обратить внимание?

07.07.20

Молниезащита в настоящее время требуется для подавляющего большинства зданий, конечно, здания с крышей из фольги не являются исключением. На что нужно обратить внимание?

 

Клетка Фарадея и изолированный молниеотвод

Внешняя молниезащита имеет два возможных решения: изолированный (дистанционный) и неизолированный (клетка Фарадея). Лучший способ сориентироваться в обоих решениях - представить склад боеприпасов как лучшее решение для изолированного молниеотвода, где вокруг него установлены собирающие мачты с подвесными веревками и расстояние между ними и складом составляет не менее 10 метров. Все, что менее строгое, следует воспринимать как компромисс, когда мы должны интересоваться, почему это может иметь место. В случае неизолированной системы сбора хорошо представить морской контейнер для товаров, но изготовленный из листового металла толщиной 5 мм, в котором створки дверей соединены проводами с рамой, а в углах имеются заземляющие соединения. Опять же, мы должны принять что-то менее строгое в качестве компромисса, когда мы должны быть заинтересованы в обосновании, почему это может иметь место.

 

Изолированная система сбора


В случае изолированного (удаленного) молниеотвода опасное искрение между LPS и зданием будет предотвращено.
В принципе, это решение, при котором мы собираем систему сбора и систему утечки на здание таким образом, чтобы между системой сбора и ближайшей проводящей конструкцией здания всегда было такое расстояние, т.е. электрическая изоляция, которая предотвращает утечку тока молнии из системы сбора и параллельные пути, по которым течет ток молнии. Поскольку напряжение в системе сбора зависит от величины тока молнии (нормативно постоянное значение для каждого уровня уровня молниезащиты - уровень молниезащиты LPL) и падения напряжения на проводниках системы сбора и заземления (переменное значение отличается для каждого случая ), очень важно, чтобы как коллекторная система, так и система утечки создавали как можно больше разветвлений симметричного пути тока молнии к системе заземления и чтобы это приводило к падению напряжения,

Как следует из вышеизложенного, чем выше объект, тем больше и строже LPL, тем больше расстояние для достижения электрической изоляции.

 

Неизолированная система сбора


В случае неизолированной системы сбора, с другой стороны, мы стремимся к тому, чтобы ток молнии протекал в максимально возможной степени и симметрично по всем проводящим элементам здания (арматура, колонны, трубы, силовые провода и коммуникации) к системе заземления. В результате при ударе молнией на всех проводниках возникает один и тот же потенциал, и очень малая часть тока молнии протекает в каждом направлении.

При создании клетки Фарадея важно, чтобы 100% проводящих элементов здания были идеально соединены проводящим образом, и чтобы на всех проводниках были установлены разрядники для защиты от перенапряжений, а на их входах в здание были установлены разрядники тока молнии. Клетка Фарадея является эффективным решением, если ее создание уже запланировано в проекте и во время строительства. Понятно, что если швы не сделаны правильно, то слишком поздно после заливки бетона. Можно построить клетку Фарадея на существующем здании, но это настолько трудоемко и дорого, что зачастую будет проще создать изолированную систему.

 

Оба вышеупомянутых варианта для достижения молниезащиты эквивалентны, и нельзя однозначно сказать, что изолированный или неизолированный дизайн был бы лучше. Конкретное решение всегда должно основываться не только на требуемой степени безопасности здания, но также на конкретном здании и сравнении реальных затрат.

 

Крыша, покрытая фольгой

Крыша имеет преимущество с точки зрения молниезащиты в том, что она непроводящая и, в отличие от крыш из листового металла, ее монтаж не усложняет ситуацию с распределением потенциала молнии по всей площади крыши. Однако его непроводимость также является осложнением, когда он укладывается на проводящие конструкции, такие как листы, стальные балки или бетонные конструкции, которые содержат проводящую арматуру. Впрочем, я уже впереди этого, и нужно решать проблему защиты крыши достаточно постепенно.

 

Защитная зона системы удержания

Независимо от того, является ли система удержания изолированной или неизолированной, необходимо позаботиться о том, чтобы молния не ударила. Есть, конечно, ситуации,  и следует признать, что удар молнии сожжет пленку.

Для обеспечения защитного пространства системы сбора, конечно, необходимо выполнить анализ риска для здания. Это ключевой документ, от которого мы затем переходим ко всем следующим шагам. Это объективная оценка, в которой, с одной стороны, мы определяем вероятность удара молнии по объекту, а с другой стороны, мы пытаемся вычеслить последующий ущерб, который он может нанести. К ним относятся, помимо внешней молниезащиты - молниеотвода, - также меры в здании, такие как эквипотенциальное соединение или, например, система для тушения созданного объекта. Ожидаемое появление людей, воспламеняемость объекта, наличие в нем взрывоопасной среды и т. д. Играют большую роль в этой оценке.

Получив результаты анализа рисков, мы узнаем необходимый уровень молниезащиты и можем приступить к разработке собственной системы захвата. Перед анализом риска следует решить, будет ли система спроектирована как изолированная или неизолированная в форме клетки Фарадея. Это решение зависит от типа и конструкции здания, а также от практических требований к координации профессий на строительной площадке. В последнее время часто было показано, что обеспечение согласованной координации между строительными профессиями выходит за рамки возможностей координатора, и многие объекты, изначально спроектированные как клетки Фарадея, впоследствии защищены изолированным проводником молнии. Экономическая сторона также играет роль, когда количественная оценка затрат с первого взгляда затрудняет поиск более дешевого варианта, как только он последовательно рассчитывается и добавляется цена на установку, надзор и контроль.

 

Проектирование системы сбора может быть выполнено в соответствии с тремя нормативно эквивалентными методами: методом катящегося шарика, методом защитного угла и решеточной системой. Для плоских крыш метод решетчатой ​​системы все еще предпочтителен, который недавно был заменен методом катящегося шарика.


Метод катящегося шарика. Метод основан на физических принципах. Проще говоря, его можно охарактеризовать как «нисходящий разряд», «видящий» перед собой, насколько его энергия. Таким образом, сильный удар молнии регистрирует объекты с потенциалом земли на большем расстоянии, чем удар молнии с меньшим количеством энергии при создании отдельных «прыжков». Достаточно нескольких высоких датчиков и больших ячеек системы решетки, чтобы улавливать сильную молнию, в то время как система датчика должна быть толще, чтобы улавливать меньшие молнии. Этот метод является наиболее точным, и другие методы получены из него. Защитное пространство может быть построено с наименьшим количеством материала.

 

Метод защитного угла. Метод защитного угла имеет недостаток, заключающийся в очень большом требовании к материалу для обеспечения защиты большой площади.


 

Метод решетчатой ​​системы. Метод решетчатой ​​системы на крышах, покрытых фольгой, имеет один относительно большой недостаток. Этот недостаток - достаточное расстояние s, которое необходимо соблюдать, чтобы не было прыжка от системы сбора к металлическим частям объекта. Это является проблемой как в случае изолированной системы сбора, так и в случае системы сбора, выполненной в виде клетки Фарадея. Мы покажем это в следующем примере:

 

Давайте возьмем прямоугольный объект, у которого крыша покрыта фольгой, которая лежит на теплоизоляции крыши, образованной листовым металлом, уложенным на стальные перемычки. Здание спроектировано как клетка Фарадея, и его размеры составляют 60x20 метров. Через 20 метров всегда проходит линия, лежащая на фольге крыши. Объект находится на уровне молниезащиты LPL II. Достаточное расстояние в случае удара по центру поперечной направляющей рассчитывается следующим образом:

s = k i . к с . л
          к м

k i ... коэффициент согласно LPL, т.е. 0,06;
k c ... коэффициент распределения тока молнии, который будет равен 0,5, поскольку он разделен на две стороны;
l ... длина от точки расчета достаточного расстояния после эквипотенциального соединения, т.е. до проводящей стенки объекта, т.е. 10 м;
k m ... коэффициент материала на пути возможного прыжка; для воздуха 1 применяется, для твердого материала 0,5.

 

В результате, чтобы достичь электрической изоляции между коллекторной системой и проводящими частями объекта, необходимо иметь расстояние 0,6 метров в твердом непроводящем материале. Решение состоит в том, чтобы создать многократные проникновения через фольгу на проводящую структуру, чтобы уменьшить возможность скачка из-за большого расстояния до точки эквипотенциального соединения. Это можно представить относительно неплохо для небольших зданий, но необходимость в нескольких десятках и сотнях проходок на больших крышах обычно не принимается.

 

Существует несколько решений: «поднять» коллекторную систему на непроводящих опорах настолько высоко, что можно поддерживать достаточное расстояние, необходимое для достижения электрической изоляции между коллекторной системой и проводящими частями здания, или, например, заменить сеточную систему системой верхних коллекторов, которые находятся на месте, подключен к проводящей конструкции здания.

 

А как насчет изолированной системы сбора?

Если необходимо создать систему сбора, будь то существующее здание, среда с риском взрыва или простое экономическое решение, необходимо полностью разместить линию крыши на этих непроводящих прокладках и выполнить дренажную систему. Этот стиль в настоящее время используется только в исключительных случаях и обычно заменяется более простой системой, в которой используются провода с высоковольтной изоляцией для соединений между коллекторами и проводниками, которые можно без риска прокладывать в непосредственной близости от проводящих конструкций здания.

 

Заключение

В случае крыш, покрытых фольгой, не следует забывать сохранять достаточное расстояние, независимо от того, является ли она изолированной или неизолированной системой сбора. Непроводящий материал фольги всегда стоит на пути тока молнии, потому что он является частью расстояния изоляции между системой сбора и проводящим материалом здания. Изоляционная прочность самой кровельной фольги составляет всего от нескольких киловольт до десятков киловольт, что из-за напряжения, возникающего в системе сбора во время протекания тока молнии, является совершенно незначительным значением, которое не предотвратит скачок. Следовательно, последовательное соблюдение достаточного расстояния является условием не только для устранения проникновения кровельной фольги, возникновения пожара на месте ожога, но и для возникновения неожиданных путей тока молнии вдоль проводящих конструкций здания.

Кровляи кровельные материалы в Санкт-Петербурге

https://lenprofisnab.ru

Другие статьи
Меню
+78126421031
+78129848067
ЛенПрофиСнаб
ЛенПрофиСнаб
Россия Ленинградская область Санкт-Петербург Индустриальный пр. 44/2
Карта