Молниезащита офисного здания

Ни у кого не вызывает сомнений целесообразность молниезащиты коттеджа, особенно, если при его строительстве использовано дерево или горючие отделочные материалы. Склады жидкого или газообразного углеводородного топлива для большинства тоже вполне законный объект защиты. Но современное офисное здание – наверное, это уж слишком! Что может сделать молния с конструкцией из монолитного или сборного железобетона, особенно если на крыше железобетонные балки и те же железобетонные плиты. Бетон не горит, а повредить металлическую арматуру и ослабить ее прочностные характеристики молния не может. Все это многократно обсуждалось в специальной литературе специалистами по молниезащите. Не пробуйте возражать. Вам покажут таблицу 1 из российского норматива по молниезащите "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87". Там сказано, что жилые и общественные здания вообще не нуждаются в молниезащите, если они не возвышаются над строениями городской застройки более, чем на 25 м. Здания до десяти этажей наверняка попадают в эту категорию.

Разработка нормативных документов – весьма инерционный процесс. Неудивительно, что по темпам он заметно отстает от технического прогресса и от образа жизни современного человека. Начать надо с того, что крыша здания давно превратилась в технологическую площадку, где размещается жизненно важное дорогостоящее оборудование, например, машины климат-контроля, вентиляционные средства, панели солнечных батарей, самые различные антенные системы. Они стоят очень немалых денег, а повреждение оборудования молниями может полностью нарушить функционирование офиса. Такое происходит не так уж редко. В средней полосе России здание суммарной высотой около 30 м примет на себя никак не меньше 1 удара молнии за 10 – 15 лет эксплуатации. У серьезной фирмы с отделениями в крупных городах офисных центров может быть несколько. Здесь начинает работать статистика больших чисел. Она заставит отнестись к проблеме молниезащиты более внимательно. Иначе придется заниматься ремонтами оборудования почти каждый грозовой сезон.

Конечно, без острой необходимости нет смысла защищать всю поверхность крыши, но об установленном там оборудовании побеспокоиться стоит. Здесь явно недостаточно предписания РД 34.21.122-87 (п. 2.1 1) о присоединении выступающих над крышей металлических элементов к проволокам молниезащитной сетки, которую рекомендуется укладывать на кровлю. Такая сетка никак не защищает смонтированное на крыше оборудование. Чтобы избежать прямых ударов молнии в него, необходима локальная установка молниеотводов. Очень важно минимизировать их высоту. Пусть вас не соблазняет идея монтажа на крыше одиночного высокого стержневого молниеприемника, в зону защиты которого впишется сразу все установленное оборудование. Высокий молниеотвод очень заметно увеличит ожидаемое число ударов молнии в здание в целом, а в месте с ним и частоту опасных воздействий электромагнитного поля тока молнии (силу такого воздействия молниеотвод не ослабляет!).

Рис. 1 Примеры молниеприемников и мачт из каталога фирмы DEHN + SÖHNE.

Высоту молниеприемников можно существенно снизить, если ориентироваться на многократные молниеотводы, рассчитывая эффективность их защитного действия программными средствами. Например, в каталоге DEHN + SÖHNE потребителю предлагается набор стержневых молниеприемников и мачт высотой от 1 до 14 м (рис. 1), специально предназначенных для установки на плоской кровле или на коньке крыши. Монтажные работы исключительно простые, не требуют применения сварки и позволяют обойтись болтовыми зажимами для крепления токоотводов. Достоинство конструкторских проработок наглядно демонстрирует маленькая выставка. Наши специалисты устроили ее на крыше одного из зданий своей фирмы. Здесь можно "живьем" увидеть примеры реализации локальной защиты оборудования многократными молниеотводами, убедиться в удобстве монтажа и познакомиться с конструктивным исполнением изолированной системы молниезащиты, ориентированной на защиту от прямых ударов молнии антенн различного назначения и наружных электротехнических устройств, таких как сигнальные огни или рекламные щиты.

Проектируя внешнюю молниезащиту офисного здания, важно не забывать о его внутренней молниезащите. Сегодня практически любой офис битком набит компьютерной техникой, объединенной в единую сеть. В офисе хранится и постоянно перерабатывается большой объем информации, потеря которой по тяжести последствий вполне сопоставима с необратимыми повреждениями здания. Прежде чем заниматься экранированием компьютерных электрических цепей и монтажом средств ограничения перенапряжений, нужно обеспечить предельно рациональный отвод в землю тока молнии. Здесь снова полезно заглянуть в национальный российский норматив РД 34.21.122-87, чтобы поставить под сомнение содержащуюся в нем рекомендацию об использовании в качестве токоотводов внутренних металлоконструкций зданий (металлические опоры, фермы, арматура железобетонных колонн и т.п.). Если беспокоиться об ограничении электромагнитных наводок на цепи микропроцессорной техники, лучше отталкиваться от обратного и стремиться предельно разгрузить от тока молнии внутренние металлоконструкции, ибо все они - реальный источник опасного магнитного поля. С этой целью полезно увеличивать частоту токоотводов на внешней поверхности стен, если конечно там нет металлических конструктивных элементов, пригодных для роли естественных токоотводов (например, арматура стеклопакетов или стальные каркасы стен). Любая современная фирма, специализирующая на молниезащите, готова к такому повороту событий. DEHN + SÖHNE – не исключение. В наших каталогах не только многочисленные проводники различной формы и сечения, но и целый арсенал крепежных средств, четко различающихся по своему функциональному назначению. Проектировщик обязательно подберет все необходимое для крепления токоотводов на любых стенах, фронтонах и кровлях, будь то бетон, кирпич, камень или современные отделочные материалы. Особо хочется отметить изолированных токоотводы. Они гарантируют защиту от импульсного напряжения, опасного для человека, а потому могут располагаться в местах, доступных для прикосновения.

Примеры крепежных элементов для закрепления токоотводов на кровлях и стенах из различных материалов

Разумное размещение естественных и специально смонтированных токоотводов в состоянии на порядки величины снизить уровни электромагнитных наводок во внутренних силовых цепях здания, в цепях охранной сигнализации, управления и передачи информации. Чтобы успешно завершить проблему, в распоряжении проектировщика второй том каталога DEHN + SÖHNE, где представлены средства ограничения грозовых перенапряжений.