Интенсивность грозовой деятельности характеризуется средним количеством грозовых часов в год. На карте, приведенной на рис. 1, нанесены области, грозовая деятельность в которых определена этим показателем.
Рис. 1. Карта среднегодовой продолжительности гроз в часах на территории России и стран СНГ
Ее изменения зависят от климатических факторов и рельефа. В северных областях (Мурманск, Новая Земля и др.) грозовая деятельность составляет не более 10 часов в год, а на Кавказе превышает 100 часов. Среднее число ударов в год на 1 км2 поверхности земли также зависит от интенсивности грозовой деятельности. В табл. 1 представлены средние числа ударов молнии в год на 1 км2 поверхности земли в зависимости от интенсивности грозовой деятельности в часах за год.
Пример 1. Определить среднегодовую продолжительность гроз и среднее число ударов молнии в год на 1 км2 сельской застройки, расположенной в пригородах Орла.
Решение. По карте, представленной на рис. 1, находим г. Орел и по характеру штриховки определяем, что среднегодовая продолжительность гроз составляет от 60 до 80 часов. По табл. 1 среднегодовой продолжительности гроз от 60 до 80 часов соответствует среднее число ударов молнии, равное 9.
Используя значение среднего числа ударов молнии в год на 1 км2, можно определить вероятное число ударов в объект, не имеющий молниезащиты.
N = (S + 6∙Н) (L + 6∙Н)∙n∙10-6
где:
N — вероятное число ударов молнии в год в объект, не имеющий молниезащиты;
n — среднее число ударов молнии в год на 1 км2 поверхности земли;
S — ширина защищаемого здания, м;
L — длина защищаемого здания, м;
Н — наибольшая высота здания, м, включая антенны и трубы.
Пример 1а. Определить вероятное число ударов молнии в год в здание, длина которого L = 20 м, ширина S = 15 м, а высота Н = 12 м. Поселок находится в пригородах Орла. Необходимые данные использовать из предыдущего примера.
Решение. Из предыдущего примера используем число вероятных ударов молнии в год на 1 км2 поверхности земли n = 9.
N = (15 + 6∙12)∙(20 + 6∙12)∙9/10 000 000 = 0,072.
При прямом ударе молнии в здание или сооружение могут возникнуть пожары, взрывы, поражения людей. Аналогичные последствия происходят и от заноса высокого потенциала в здание, если удар молнии направлен в воздушные провода, металлические конструкции или коммуникации, соединяющие внутренние помещения здания с уличной стороной. Исходя из масштаба возможных разрушений и причиненного ущерба, вызванного попаданием молнии, здания и сооружения по устройству молниезащиты подразделяются на 3 категории. В первую категорию включены здания и сооружения, в которых имеются взрывоопасные зоны, относимые к классам В-I и B-II по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ-87). В них хранятся или постоянно содержатся, или появляются во время производственного процесса смеси газов, паров или пыли горючих веществ с воздухом, способные взорваться от электрической искры.
Ко второй категории относят здания и сооружения, в которых имеются взрывоопасные зоны классов B-Ia, В-16 и В-IIа согласно ПУЭ-87. В таких сооружениях опасные смеси появляются лишь при авариях и неисправностях в технологическом процессе. К этой категории принадлежат открытые склады с легковоспламеняющимися жидкостями, сливно-наливные эстакады и др.
К третьей категории относят пожароопасные помещения классов П-I (например, склад минеральных масел), П-П (помещения, в которых выделяется горючая пыль, находящаяся во взвешенном состоянии), П - На (помещения, в которых содержатся волокнистые и твердые горючие вещества, без признаков П-П). П — означает пожароопасные помещения.
Что касается жилых и общественных зданий, принятых в сельском строительстве, то к III категории относят общественные здания III, IV и V степени огнестойкости следующего назначения: детские сады и ясли, школы, школы-интернаты, спальные корпуса и столовые санаториев, пионерских лагерей, лечебные корпуса больниц, клубы, кинотеатры.
Здания III степени огнестойкости — это каменные здания с деревянными перекрытиями, защищенными штукатуркой и деревянными чердачными перекрытиями, подвергнутыми огнезащитной обработке.