第三类防雷建筑物设计(建筑物防雷设计之滚球法)
若问建筑设计最绕不开哪几本规范?《建筑物防雷设计规范》必定是其中之一。随着建筑物越建越高,建筑物防雷愈发重要。而不论现在防雷技术现在怎么革新,始终绕不开的一个还是对雷电的模拟。只有先模拟出雷电的数学模型,才能谈如何采取防护措施。
真实闪电形状放射状突触状为多
目前针对建筑物最主要的雷电数学模型是“滚球”,最主要的防护措施仍然是"滚球法"。电力行业采用的"折线法"其底层原理也是"滚球法"。
那么"滚球法"怎么用,《雷规》附录D有详细详尽的公式,这些公式对考注册师的伙伴儿们是必须掌握的。公式写的比较繁琐,让初学者头大,让非本专业又想稍微了解下防雷知识的人望而却步。
那我就给咱们来个趣味简化版,理解下"滚球法"。
我们就想象天上有雷公电母两口子,脾气暴躁,总爱打架,一打架就乱丢东西。雷公电母手里乱丢的东西叫雷球。这种雷球按照半径大小有四种规格,分别为30米的,45米的,60米的,100米的。(为啥四种不是三种后面有解释)城门失火殃及池鱼,神仙打架平民遭殃。他俩倒是打的痛快了,雷球噼里啪啦从天上掉下来,老百姓的房子,地上的树木等可被雷球劈惨了。
雷公电母的螺旋大力丸雷球球
后来有个大聪明总结每次雷击经验,发明了一个保护老百姓生命财产的方法,他号召老百姓把房子外轮廓套上钢筋网,这样雷球砸下来不就只能砸到网子上了,然后雷电流也被导入大地。很好地保护了自己的房子。
可是随着建房子越来越高,不可能花那么大造价把房子给用钢筋笼子罩住啊。况且随着文明的发展,老百姓对于美的追求也越来越高。多好看的房子照个笼子也很丑了。那下一代大聪明又开始总结了,他发现天上下的雷球半径只有那么几种规格,30米的,45米的,60米的,100米的。他就运用几何知识画了下面这个图。发现只要建筑物能防住30米的雷球,其他半径的雷球都能防住。他就开始号召百姓们,只需要在屋顶和30米以上的侧墙设置钢筋笼子就好了。30米以下的地方雷球根本砸不到嘛。这一代大聪明凭借此举为人类节省了大量物质,被视为时代楷模。
30米的雷球砸不到建筑物侧壁30米以下的地方
人的欲望是无穷的,房子建的更高了,60米,80米,100米,200米的房子都建造出来了。而且对美的要求也越来越高了。显然上一代大聪明号召的30米以上罩个钢筋笼的做法不能适应日益增长的人民物质文化需求了。新一代大聪明又开始总结思考了。他总结来总结去,发现前辈的方法是最好的。30米确实是极限了。那怎么办呢?新一代的大聪明开始动歪主意了。他说那我把建筑物根据受雷击后带来的后果严重性程度,并结合其高度等因素分成三六九等。我一等建筑物(特别重要的场所或者容易爆炸的场所)就还是按照30米滚球防,二等建筑物(一般的高层办公住宅啥的)就不那么严格要求了,按照能防住45米的雷球即可,三等建筑物(更一般的小高层办公住宅啥的)按照能防住60米的雷球即可,而那些无关生命的粮、棉及易燃物大量集中的露天堆场干脆按照能防住100米的雷球得了。经他这么一搞,省钱确实省钱了,但是那些他认为的低等的建筑物(二等三等)是没有办法防30米的雷球了。
《建筑物防雷设计规范》4.5.5 条 粮、棉及易燃物大量集中的露天堆场,当其年预计雷击次数大于或等于0.05时,应采用独立接闪杆或架空接闪线防直击雷。独立接闪杆和架空接闪线保护范围的滚球半径可取100m。
后来又经过一代代大聪明的总结和改进。最终形成了目前的“滚球法”防雷的理论。“滚球法”简言之就是,一类防雷建筑物就用30米的雷球砸他,各个角度各个刁钻的角度砸他,哪里能砸到,哪里就做防雷措施。比如看上图,屋面肯定能砸到,侧壁30米以上也肯定能砸到,那就屋面和侧面30米以上做防雷措施。以此类推,二类防雷建筑物就用45米的雷球砸他,三类防雷建筑物用60米的雷球砸他。
对应标高复杂的屋面,同样不要再纠结这儿要不要做防雷措施啊,那儿做不做防雷措施啊,直接用球砸他,砸得到就要做。比如下图A处砸到到,要做,A做完了,B就砸不到了,B就不用做了。
A处能被砸到,要做,A做完了,B就砸不到了,B就不用做了
这下,终于不怕雷公电母动不动丢球球打架了。哈哈哈哈哈哈哈哈[呲牙][呲牙][呲牙][呲牙][呲牙]
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