ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ РД 34.21.122–87

3

2; построение зон защиты различных типов — согласно приложению 3.

Таблица 1

Тип зоны защиты при

Категория

№

использовании

Здания и сооружения

Местоположение

молние-

п/п

стержневых и тросовых

защиты

молниеотводов

1

2

3

4

5

1

Здания и сооружения

На всей терри-

А

I

или их части, помещения

тории СССР

которых согласно ПУЭ

относятся к зонам классов

B-I и B-II

2

То же классов В-Іа,

В местностях

При ожидаемом

II

В-Іб, В-ІІа

со средней

количестве поражений

продолжитель-

молнией в год здания

ностью гроз 10ч в

или сооружения

год и более

N>1 — А; при N1— Б

3

Наружные установки,

На всей терри-

Б

II

создающие согласно ПУЭ

тории СССР

зону класса В-1г

4

Здания и сооружения

Для здания и со-

III

или их части, помещения

оружений I и II сте-

которых согласно ПУЭ

пеней огнестой-кости

относятся к зонам классов

при 0,1<N2 и для III—

П-І, П-ІІ, П-IIа

V степеней огнестой-

кости при

0,02<N2 — Б,

при N>2 — A

5

Расположенные в сель-

В местностях

-

III

ской местности неболь-

со средней

(п. 2.30)

шие строения III—V сте-

продолжитель-

пеней огнестойкости, по-

ностью гроз 20 ч в

мещения которых соглас-

год и более

но ПУЭ относятся к зонам

N<0,02

классов П-І, П-ІІ, П-IIа

6

Наружные установки и

В местностях

При 0,l<N2 — Б,

III

открытые склады, создаю-

со средней

при N>2 — A

щие согласно ПУЭ зону

продолжитель-

классов П-ІІІ

ностью гроз 20 ч в

год и более

7

Здания и сооружения

То же

При 0,1<N2 — Б,

III

III, IIIa, ІІІб, IV, V степе-

при N>2 — A

ней огнестойкости, в ко-

торых отсутствуют поме-

щения, относимые по

ПУЭ к зонам взрыво- и

пожароопасных классов

3

4

Продолжение таблицы 1

1

2

3

4

5

8

Здания и сооружения из

В местностях

При 0,02  2 — Б,

III

легких металлических

со средней про-

при N>2 — А

конструкций со сгораемым

должительностью

утеплителем (IVа степени

гроз 10 ч в год и

огнестойкости) , в которых

более

отсутствуют помещения,

относимые по ПУЭ к

зонам взрыво- и пожаро-

опасных классов

9

Небольшие строения III

В местностях

-

III

—V степеней

со средней

(п. 2.30)

огнестойкости, располо-

продолжи-

женные в сельской

тельностью гроз

местности, в которых

20 ч в год и более

отсутствуют помещения,

для III, IIIа, III6,

относимые по ПУЭ к

IV, V степеней

зонам взрыво- и пожаро-

огнестойкости

опасных классов

при N< 0,1, для

IVа степени

огнестойкости

при N < 0,02

10

Здания вычислительных

В местностях

Б

II

центров, в том числе

со средней про-

расположенные в

должительностью

городской застройке

гроз 20 ч в год и

более

11

Животноводческие и

В местностях

Б

III

птицеводческие здания и

со средней про-

сооружения III—V степе-

должительностью

ней огнестойкости: для

гроз 40 ч в год и

крупного рогатого скота и

более

свиней на 100 голов и бо-

лее, для овец на 500 голов

и более, для птицы на

1000 голов и более, для

лошадей на 40 голов и

более

12

Дымовые и прочие

В местностях

Б

III

трубы предприятий и

со средней

(п. 2.31)

котельных, башни и

продолжитель-

вышки всех назначений

ностью гроз 10 ч

высотой 15 м и более

в год и более

4

5

1

2

3

4

5

13

Жилые и общественные

В местностях

Б

III

здания, высота которых

со средней про-

более чем на 25 м больше

должительностью

средней высоты

гроз 20 ч в год и

окружающих зданий в

более

радиусе 400 м, а также

отдельно стоящие здания

высотой более 30 м,

удаленные от других

здании более чем на 400 м

14

Отдельно стоящие

В местностях

Б

III

жилые и общественные

со средней про-

здания в сельской местно-

должительностью

сти высотой более 30 м

гроз 20 ч в год и

более

15

Общественные здания

То же

Б

III

III—V степеней огнестой-

кости следующего назна-

чения: детские дошколь-

ные учреждения, школы и

школы-интернаты, ста-

ционары лечебных учреж-

дений, спальные корпуса

и столовые учреждений

здравоохранения и отды-

ха, культурно-просвети-

тельные и зрелищные

учреждения, администра-

тивные здания, вокзалы,

гостиницы, мотели и

кемпинги

16

Открытые зрелищные

» »

Б

III

учреждения (зрительные

залы открытых кинотеат-

ров, трибуны открытых

стадионов и т.п.)

17

Здания и сооружения,

» »

Б

III

являющиеся памятниками

истории, архитектуры и

культуры (скульптуры,

обелиски и т. п.)

1.2. Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к I и

II категориям, должны быть защищены от прямых ударов молнии, вторичных ее

проявлений и заноса высокого потенциала через наземные

(надземные) и

подземные металлические коммуникации.

Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к III

категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высокого

5

9

2. ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ МОЛНИЕЗАЩИТЫ

ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Молниезащита I категории

2.1. Защита от прямых ударов молнии зданий и сооружений, относимых по

устройству молниезащиты к I категории, должна выполняться отдельно

стоящими стержневыми (рис. 1) или тросовыми (рис. 2) молниеотводами.

Рис. 1 - Отдельно стоящий стержневой молниеотвод:

1 - защищаемый объект; 2 - металлические коммуникации

Указанные молниеотводы должны обеспечивать зону защиты типа А в

соответствии с требованиями приложения 3. При этом обеспечивается удаление

элементов молниеотводов от защищаемого объекта и подземных металлических

коммуникаций, в соответствии с пп. 2.3, 2.4, 2.5.

2.2. Выбор заземлителя защиты от прямых ударов молнии (естественного

или искусственного) определяется требованиями п. 1.8.

При этом для отдельно стоящих молниеотводов приемлемыми являются

следующие конструкции заземлителей (табл. 2):

а) один (и более) железобетонный подножник длиной не менее 2 м или

одна (и более) железобетонная свая длиной не менее 5 м;

б) заглубленная в землю не менее чем на 5 м стойка железобетонной

опоры диаметром не менее 0,20 м;

в) железобетонный фундамент произвольной формы с площадью

поверхности контакта с землей не менее 10 м²;

г) искусственный заземлитель, состоящий из трех вертикальных

электродов и более длиной не менее

3 м, объединенных горизонтальным

электродом, при расстоянии между вертикальными электродами не менее 5 м.

Минимальные сечения (диаметры) электродов определяются по табл. 3.

9

1

0

Таблица 2 - Конструкции заземлителей для отдельно стоящих молниеотводов

Заземлитель

Эскиз

Размеры, м

Железобетонный

1.

подножник

Железобетонная

2.

свая

Стальной двухстержневой:

полоса размером 404 мм;

стержни диаметром

d=1020 мм

Стальной трехстержневой:

полоса размером 404 мм;

стержни диаметром

d=1020 мм

Рис. 2. Отдельно стоящий тросовый молниеотвод.

Обозначения те же, что и на рис. 1

10

1

1

Таблица 3 - Минимальные сечения (диаметры) электродов

Сечение (диаметр) токоотвода и

заземлителя, проложенных

Форма токоотвода и заземлителя

снаружи здания

в земле

на воздухе

Круглые токоотводы и

6

-

перемычки диаметром, мм

Круглые вертикальные

-

10

электроды диаметром, мм

Круглые горизонтальные*

-

10

электроды диаметром, мм

Прямоугольные электроды:

сечением, мм²

48

160

толщиной, мм

4

4

* Только для выравнивания потенциала внутри зданий и для прокладки наружных контуров на дне

котлована по периметру здания.

2.3. Наименьшее допустимое расстояние S_в по воздуху от защищаемого

объекта до опоры (токоотвода) стержневого или тросового молниеотвода (см.

рис.

1 и

2) определяется в зависимости от высоты здания, конструкции

заземлителя и эквивалентного удельного электрического сопротивления грунта

, Омм.

Для зданий и сооружений высотой не более 30 м наименьшее допустимое

расстояние S_В, м, равно:

 при 100 Омм для заземлителя любой конструкции, приведенной в п.

2.2, S_В=3 м;

 при 100<1000 Омм:

 для заземлителей, состоящих из одной железобетонной сваи, одного

железобетонного подножника или заглубленной стойки железобетонной

опоры, длина которых указана в п. 2.2а, б, S_В=3+10^-2(-100);

 для заземлителей, состоящих из четырех железобетонных свай либо

подножников, расположенных в углах прямоугольника на расстоянии 3-

8 м один от другого, или железобетонного фундамента произвольной

формы с площадью поверхности контакта с землей не менее 70 м², или

искусственных заземлителей указанных п. 2.2г, S_В=4 м.

Для зданий и сооружений большей высоты определенное выше значение

S_В должно быть увеличено на 1 м в расчете на каждые 10м высоты объекта сверх

30 м.

2.4. Наименьшее допустимое расстояние S_Вi от защищаемого объекта до

троса в середине пролета (рис. 2) определяется в зависимости от конструкции

заземлителя, эквивалентного удельного сопротивления грунта

, Омм; и

суммарной длины l молниеприемников и токоотводов.

При длине l<200 м наименьшее допустимое расстояние S_Вi, м, равно:

 при 100 Омм для заземлителя любой конструкции, приведенной в п.

11

2

4

Приложение 2

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕНСИВНОСТИ ГРОЗОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И

ГРОЗОПОРАЖАЕМОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Среднегодовая продолжительность гроз в произвольном пункте на территории

СССР определяется по карте (рис. 3), или по утвержденным для некоторых

областей СССР региональным картам продолжительности гроз, или по средним

многолетним (порядка

10 лет) данным метеостанции, ближайшей от места

нахождения здания или сооружения.

Рис. 3 - Карта средней за год продолжительности гроз

в часах для территории СССР

Подсчет ожидаемого количества N поражений молнией в год производится

по формулам:

для сосредоточенных зданий и сооружений (дымовые трубы, вышки,

башни)

2

6

N



9h

n10^

,

для зданий и сооружений прямоугольной формы

2

6

N





S6h







L6h



7,7h

n10

,

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

24

2

6

Приложение 3

ЗОНЫ ЗАЩИТЫ МОЛНИЕОТВОДОВ

1. Одиночный стержневой молниеотвод

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h

представляет собой круговой конус (рис. П3.1), вершина которого находится на

высоте h₀<h. На уровне земли зона защиты образует круг радиусом r₀.

Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения h_x

представляет собой круг радиусом r_x.

Рис П3.1 Зона защиты одиночного стержневого молниевода:

1 - границы зоны защиты на уровне h_x ; 2 - то же на уровне земли

1.1. Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой h150

м имеют следующие габаритные размеры.

Зона A: h₀=0,85h ; r₀ = (1,1-0,002h)h ; r_x= (1,1-0,002h)(h-h_x/0,85).

Зона Б: h₀=0,92h ; r₀=1,5A ; r_x = l,5(h - h_x/0,92).

Для зоны Б высота h150 м одиночного стержневого молниеотвода при

известных значениях h_x и r_x и может быть определена по формуле h=(r_x+

1,63h_x/h_x)/l,5.

1.2. Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой

150<h<600 м имеют следующие габаритные размеры.

Зона А:

h₀= 0,85-1,710^-3 (h-150)]h;

r₀=[0,8-1,810^-3 (h-150)]h;

3

h

x

r





0,81,810



h

150h



1

x

3



0,851,710

(h

150)h

Зона Б:

h₀=[0,92 - 0,810^-3 (h- 150)]h;

r₀=225 м;

26

2

7

225h

x

r



225

x

3



0,920,810

h

150h

2. Двойной стержневой молниеотвод

2.1. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой h150 м

представлена на рис. П3.2. Торцевые области зоны защиты определяются как

зоны одиночных стержневых молниеотводов, габаритные размеры которых h₀, r₀,

r_x1, r_x2 определяются по формулам п. 1.1 настоящего приложения для обоих типов

зон защиты.

А-А

А

Рис. П3.2. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода

Внутренние области зон защиты двойного стержневого молниеотвода

имеют следующие габаритные размеры.

Зона А:

при Lh

h_c=h₀ ; r_cx=r_x ; r_c=r₀ ;

при h<L2h

h_c=h₀-(0.17+310^-4h)(L-h);

r_c=r₀ ; r_cx=r₀(h_c-h_x)/ h_c;

при 2h<L4h

h_c=h₀-(0.17+310^-4h)(L-h);

0.2(L

2h)

r



r₀1

;

с

h

r_cx=r_c(h_c-h_x)/ h_c.

При расстоянии между стержневыми молниеотводами L>4h для

построения зоны А молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

Зона Б:

27

2

8

при Lh

h_c=h₀; r_cx=r_x; r_c=r₀;

при h<L6h

h_c=h₀-0.14(L-h) ; r_c=r₀ ;

r_cx=r₀(h_c-h_x)/ h_{c .}

При расстоянии между стержневыми молниеотводами L>6h для

построения зоны Б молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

При известных значениях h_c и L (при r_cx=0) высота молниеотвода для зоны

Б определяется по формуле h=(h_c+0.14L)/1.06.

2.2. Зона защиты двух стержневых молниеотводов разной высоты h₁ и

h₂150м приведена на рис. П3.3. Габаритные размеры торцевых областей зон

защиты h₀₁, h₀₃, r₀₁, r₀₂, r_x1, r_x2 определяются по формулам п. 1.1 как для зон

защиты обоих типов одиночного стержневого молниеотвода. Габаритные

размеры внутренней области зоны защиты определяются по формулам:

r_c=(r₀₁+ r₀₂)/2 ;

h_c=(h_c1+ h_c2)/2 ;

r_cx=r_c(h_c-h_x)/h_c,

где значения h_c1 и h_c2 вычисляются по формулам для h_c п. 2.1 настоящего

приложения.

Рис. П3.3. Зона защиты двух стержневых молниеотводов разной высоты.

Обозначения те же, что и на рис. П3.1.

Для двух молниеотводов разной высоты построение зоны А двойного

стержневого молниеотвода выполняется при L4h_min, а зоны Б — при L6h_min.

При соответствующих больших расстояниях между молниеотводами они

рассматриваются как одиночные.

3. Многократный стержневой молниеотвод

Зона защиты многократного стержневого молниеотвода

(рис. П3.4)

определяется как зона защиты попарно взятых соседних стержневых

28

2

9

молниеотводов высотой h150 м (см. пп. 2.1 и 2.2 настоящего приложения).

Основным условием защищенности одного или нескольких объектов

высотой h_x с надежностью, соответствующей надежности зоны А и зоны Б,

является выполнение неравенства r_cx>0 для всех попарно взятых молниеотводов.

В противном случае построение зон защиты должно быть выполнено для

одиночных или двойных стержневых молниеотводов в зависимости от

выполнения условий п. 2 настоящего приложения.

Рис. П3.4. Зона защиты (в плане) многократного стержневого молниеотвода.

Обозначения те же, что и на рис. П3.1

4. Одиночный тросовый молниеотвод

Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой h150 м

приведена на рис. П3.5, где h - высота троса в середине

Рис. П3.5. Зона защиты одиночного тросового молниеотвода.

Обозначения те же, что и на рис. П3.1

пролета. С учетом стрелы провеса троса сечением 35-50 мм² при известной

высоте опор h_оп и длине пролета "а" высота троса определяется, м:

h= h_оп-2 при а<120;

h= h_оп-3 при 120<а<150.

29

3

0

Зоны защиты одиночного тросового молниеотвода имеют следующие

габаритные размеры.

Зона А:

h₀=0.85h ; r₀=(1.35-0.0025h)h ;

r_x=(1.35-0.0025h)(h-h_x/0.85).

Зона Б: h₀=0.92h ; r₀=1.7h ; r_x=1.7(h- h_x/0.92) .

Для зоны типа Б высота одиночного тросового молниеотвода при

известных значениях h_x и r_x определяется по формуле h=(r_x+1.85h_x)/1.7.

5. Двойной тросовый молниеотвод

5.1. Зона защиты двойного тросового молниеотвода высотой h150 м

приведена на рис. П3.6. Размеры r₀, h₀, r_x для зон защиты А и Б определяются по

соответствующим формулам п.4 настоящего приложения. Остальные размеры

зон определяется следующим образом.

Зона А:

при Lh

h_c=h ; r_cx=r_x ; r_c=r₀ ;

при h<L2h

h_c=h₀-(0.14+510^-4h)(L-h) ;

L(h

h

)

0

x

r



;

x'

2

(h

h

)

0 

c

r_c=r₀; r_cx=r₀(h_c-h_x)/h_c ;

при 2h<L4h

h_c=h₀-(0.14+510^-4h)(L-h) ;

L(h

h

)

0

x

r`



x

;

2(h

hc)

0

0.2(L

2h)

r



r₀

1

c

;

h

r_cx=r_c(h_c-h_x)/h_c .

30

3

1

Рис. П3.6. Зона защиты двойного тросового молниеотвода

Обозначения те же, что и на рис. П3.2

При расстоянии между тросовыми молниеотводами для построения зоны

А молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

Зона Б:

при Lh

h_c=h₀; r_cx=r_x; r_c=r₀;

при h<L6h

h_c=h₀-0.12(L-h);

L(h

h

)

0

x

r`



x

;

2(h

hc)

0

r_c=r₀; r_cx=r₀(h_c-h_x)/h_{c .}

При расстоянии между тросовыми молниеотводами L>6h. для построения

зоны Б молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

При известных значениях h_c и L

(при r_cx=0) высота тросового

молниеотвода для зоны Б определяется по формуле h=(h_c+0.12L)/1.06.

5.2. Зона защиты двух тросов разной высоты h₁ и h₂ приведена на рис.

П3.7.

Рис. П3.7. Зона защиты двух тросовых молниеотводов разной высоты

Значения r₀₁, r₀₂, h₀₁, h₀₂, r_x1, r_x2 определяются по формулам п. 4 настоящего

приложения как для одиночного тросового молниеотвода. Для определения

размеров r_c и h_c используются формулы:

31

///////////////////////////////////////