Print this نوشته
محاسبه سطح حفاظتی صاعقه گیر

محاسبه سطح حفاظتی صاعقه گیر
بر اساس پارامترهایی مانند شرایط محیطی ساختمان ، نوع مصالح استفاده شده در ساختمان، محتویات ساختمان ، ارتفاع ساختمان و اثرات بعدی برخورد صاعقه به ساختمان سطح حفاظتی مورد نیاز برای یک ساختمان محاسبه میشود.
طبق استاندارد NFC17-102 نیاز به حفاظت و سطح حفاظتی لازم برای یک سازه بستگی به دو پارامتر زیر دارد:
۱- تعداد برخورد مستقیم صاعقه مورد انتظار به سازه (Nd)
۲- تعداد قابل قبول برخورد سالیانه صاعقه (Nc)

تعیین مقدار Nd:
برای تعیین مقدار Nd ابتدا باید پارامترهای زیر را محاسبه نمود:
۱- چگالی( دانسیته ) فلاش صاعقه (Ng) :عبارتست از تعداد برخورد صاعقه سالانه برای هر Km2 ، که به روش زیر تعیین میگردد:
(a): استفاده از نقشه چگالی برخورد صاعقه که در این حالت Ng=Na/2.2
(b):استفاده از منحنی ایزوکرونیک محلی Ng max=Nk/10
۲- مساحت تجمیعی معادل ساختمان (بر حسب m2) (Ae) : برای سطح زمینی است که احتمال برخورد مستقیم صاعقه به آن در سال برابر با احتمال برخورد مستقیم صاعقه به ساختمان مورد نظر و برابر سطحی است که از برخورد خطوط با زاویه شیب ۳۵ درجه در همه جهات ساختمان با گذر از بالای ساختمان و سطح زمین ایجاد می گردد.

برای یک ساختمان با طول L و عرض W و ارتفاع H ، مساحت تجمیعی معادل برابر است با :
Ae=LW+6H(L+W)+9〖 π H〗^۲
۳- ضریب ۱ C: ضریب محیطی که بیانگر تاثیر اشیاء قرار گرفته در داخل فاصله ۳H از ساختمان می باشد و مقدار آن از روی جدول زیر تعیین می گردد.:
C1 |
موقعیت نسبی سازه |
۰/۲۵ |
در صورتیکه سازه با سازه ها یا درختهای هم ارتفاع یا بلندتر احاطه شده باشد |
۰/۵ |
سازه بوسیله سازه های کوتاهتر احاطه شده باشد |
۱ |
سازه ایزوله باشد ( سازه ای در فاصله ۳H قرار نداشته باشد) |
۲ |
سازه ایزوله بوده و بر روی بلندی قرار داشته باشد |
پس از محاسبه و تعیین سه پارامتر فوق می توان بروش زیر Nd را محاسبه نمود :
Nd=Ngmax . Ae .C1 〖 ۱۰ 〗^(-۶) / Year

تعیین مقدار NC:
قبل از محاسبه مقدار Nc باید پارامترهای زیر را که در محاسبه Nc بکار می روند محاسبه نمود .
نوع مصالح ساختمان
محتویات ساختمان
مسکونی یا غیر مسکونی بودن ساختمان
اثرات برخورد صاعقه به ساختمان
چهار فاکتور بالا بصورت ضرایب C2 , c3 , c4 , C5 ، در محاسبه NC به کار می روند، با استفاده از جداول شماره ۳ الی ۶ تعیین می گردند :

جدول شماره ۳: ضریب محتویات داخل سازه C3
۰/۵ |
کم ارزش و غیر قابل اشتعال |
۱ |
ارزش متوسط و معمولی |
۲ |
با ارزش و قابل اشتعال |
۳ |
دارای ارزش فوق العاده و غیر قابل جایگزین و بسیاز اشتعالزا |
جدول شماره ۴ : ضریب میزان تراکم جمعیت سازه C4
۰/۵ |
غیرمسکونی |
۱ |
دارای تراکم جمعیت عادی |
۳ |
تراکم جمعیت زیاد و تخلیه مشکل یا امکان ایجاد ترس و وحشت |
جدول شماره ۵ : ضریب میزان اثر گذاری صاعقه در محیط C5
۱ |
عدم نیاز به پیوستگی سرویس و خدمات ، بدون اثر گذاری در محیط |
۵ |
نیاز به پیوستگی سرویس و خدمات ، بدون اثرگذاری در محیط |
۱۰ |
اثرگذاری در محیط |

جدول شماره ۶ : ضریب جنس سازه C2
قابل اشتعال |
معمولی |
فلزی |
سقف/سازه |
۲ |
۱ |
۰/۵ |
فلزی |
۲/۵ |
۱ |
۱ |
معمولی |
۳ |
۲/۵ |
۲ |
قابل اشتعال |
بعد از محاسبه C2 تا C5 و با استفاده از رابطه زیر Nc تعیین میگردد:
C=C2.C3 C4.C5
Nc = 5.5 〖۱۰〗^(-۳)/C
انتخاب سطح حفاظت :
پس از محاسبه مقادیر NdوNc میتوان نیاز به حفاظت و همچنین سطح حفاظتی لازم برای سازه ای خاص را تعیین نمود.
برای این منظور مقادیر Nd و Nc با یکدیگر مقایسه می گردند و نتیجه این مقایسه تعیین می کند که آیا نیاز به نصب سیستم صاعقه گیر وجود دارد یا نه ؟ و در صورت نیاز ، چه سطح حفاظتی مورد نیاز می باشد :
– اگر Nc>Nd باشد، در اینصورت نیازی به نصب سیستم صاعقه گیر نمی باشد.
– اگر در اینصورت سیستم صاعقه گیری با کارایی E>1-(Nc/Nd)Nc باید نصب گردد و سطح حفاظتی مورد نیاز از روی جدول زیر تعیین میگردد.
فاصله برخورد (m)D |
جریان پیک I(KA) |
سطح حفاظتی متناسب با میزان کارایی |
کارایی محاسبه شده E |
|
|
ADDITIONAL +LEVEL I |
E>0/98 |
۲۰ |
۲/۸ |
LEVEL I |
۰/۹۵ |
۴۵ |
۹/۵ |
LEVEL II |
۰/۸۰ |
۶۰ |
۱۴/۷ |
LEVEL III |
۰ |
پس ازانتخاب سطح حفاظتی مورد نیاز و با توجه به ارتفاع سازه، کلاس حفاظتی تعیین شده و نوع صاعقه گیر مورد استفاده ، از روی جدول زیر(در اینجا صاعقه گیر هلیتا) ، شعاع حفاظتی آن تعیین می گردد
Pulsar radius of protection |
III (D=60m) |
II (D=45m) |
I (D=20m) |
Level of protection |
Pulsar 60 |
Pulsar 45 |
Pulsar 30 |
Pulsar 60 |
Pulsar 45 |
Pulsar 30 |
Pulsar 60 |
Pulsar 45 |
Pulsar 30 |
pulsar |
Radius of protection RP(m) |
H(m) |
۴۴ |
۳۶ |
۲۸ |
۴۰ |
۳۲ |
۲۵ |
۳۲ |
۲۵ |
۱۹ |
۲ |
۶۵ |
۵۷ |
۴۲ |
۵۹ |
۴۸ |
۳۸ |
۴۸ |
۳۸ |
۲۸ |
۳ |
۸۷ |
۷۲ |
۵۷ |
۷۸ |
۶۵ |
۵۰ |
۶۴ |
۵۱ |
۳۸ |
۴ |
۱۰۷ |
۸۹ |
۷۹ |
۹۷ |
۸۱ |
۶۳ |
۷۹ |
۶۳ |
۴۸ |
۵ |
۱۰۷ |
۹۰ |
۷۲ |
۹۷ |
۸۱ |
۶۴ |
۷۹ |
۶۳ |
۴۸ |
۶ |
۱۰۸ |
۹۱ |
۷۳ |
۹۸ |
۸۲ |
۶۵ |
۷۹ |
۶۴ |
۴۹ |
۸ |
۱۰۹ |
۹۲ |
۷۵ |
۹۹ |
۸۳ |
۶۶ |
۷۹ |
۶۴ |
۴۹ |
۱۰ |
۱۱۱ |
۹۵ |
۷۸ |
۱۰۱ |
۸۵ |
۶۹ |
۸۰ |
۶۵ |
۵۰ |
۱۵ |
۱۱۳ |
۹۷ |
۸۱ |
۱۰۲ |
۸۶ |
۷۱ |
۸۰ |
۶۵ |
۵۰ |
۲۰ |
۱۱۹ |
۱۰۴ |
۸۹ |
۱۰۵ |
۹۰ |
۷۵ |
۸۰ |
۶۵ |
۵۰ |
۴۵ |
۱۲۰ |
۱۰۵ |
۹۰ |
۱۰۵ |
۹۰ |
۷۵ |
۸۰ |
۶۵ |
۵۰ |
۶۰ |
منبع: sohasanjesh.com
دربارهی نویسنده
مديريت وبسايت بهروز عليخانی
بهروزعلیخانی مدیر عامل شرکت پیشرو الکتریک غرب-متولد سال1344 - فارغ التحصیل سال 1373 از دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) در رشته مهندسی برق-پایه یک طراحی و نظارت سازمان نظام مهندسی
Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d9%85%d8%ad%d8%a7%d8%b3%d8%a8%d9%87-%d8%b3%d8%b7%d8%ad-%d8%ad%d9%81%d8%a7%d8%b8%d8%aa%db%8c-%d8%b5%d8%a7%d8%b9%d9%82%d9%87-%da%af%db%8c%d8%b1/