af Jennifer A. Morgan, CSI og Michael Chusid, RA, FCSI, CCS
det er ikke nødvendigt for de fleste fagfolk inden for bygningsdesign og konstruktion at vide alt om lynbeskyttelsessystemer (LPS); bare følgende nøglepunkter:
- lyn kan udgøre en betydelig fare for bygningskonstruktioner, beboere og indhold.
- Bygningsdesignere har et professionelt ansvar for at rådgive klienter om lynrelaterede risici.
- Lynbeskyttelsessystemer, der overholder CAN/CSA-B72-M87, Installationskode til Lynbeskyttelsessystemer og standarder fra National Fire Protection Association (NFPA), UL og Lightning Protection Institute (LPI) er meget effektive.
- lynbeskyttelse kan implementeres med minimal indvirkning på bygningens udseende.
- angivelse af en LPS kan forenkles ved at fastsætte standarder og uddelegere design til kvalificerede lynbeskyttelse fagfolk.
1. Risikoovervejelser
sky-til-jord lyn forekommer i Canada omkring 2,34 millioner gange om året, herunder Ca.en gang hvert tredje sekund i sommermånederne. Lyn er en udledning af statisk elektricitet, der kan sende 300 millioner volt og 30.000 ampere gennem atmosfæren eller hvad objekter ligger i sin vej mellem skyer og jord. Energiudbruddet kan udløse brande, forårsage strukturelle og fysiske skader og forstyrre elektroniske og andre bygningstjenester. Det skader eller dræber også 175 canadiere i et typisk år. (Disse data fra Environment Canada kan findes på www.ec.gc.ca/foudre-lightning/. sitet har yderligere oplysninger om lyn og lyn sikkerhed, herunder den canadiske Lightning Danger Map (CLDM) repræsenterer områder med størst risiko for at blive ramt af lyn i de næste 10 minutter. Hvis storme forudsiges eller synes overhængende, bør CLDM konsulteres ofte af dem, der er involveret i eller ansvarlige for udendørs begivenheder og aktiviteter.)
Lynrelaterede skader og forstyrrelser koster den canadiske økonomi mellem $ 600 millioner og $1 milliard hvert år. Næsten 40 millioner dollars af dette er afsat til materielle skader. Rådet for Canadiske brandmænd og Brandkommissærer (CCFMFC) anslår, at lyn forårsager omkring en procent af bygningsbrande. Forsikringsbranchen vurderer, at lynrelaterede skader på ejendom varierer i antal fra 3900 til 5250 om året. Rapporten, hvorfra disse statistikker udvindes, opsummerer:
den anslåede påvirkning af lyn med hensyn til skader og forstyrrelser for canadiere er meget stor og sandsynligvis meget større end den, der tilskrives andre former for farligt vejr (dvs.tornadoer, hagl og orkaner) på lang sigt.(For mere information, se Mills et al ‘ s rapport,” vurdering af Lynrelaterede skader og forstyrrelser i Canada”, offentliggjort i Natural Fares.)
Lyntæthed (frekvens/område) udtales gennem de nedre breddegrader fra Maritimes til de østlige skråninger af Rockies og især i det sydlige Ontario. Alligevel er hver provins i fare. For eksempel gnister lyn over halvdelen af skovbrande i British Columbia. (For mere info, besøg www.bcwildfire.com/Weather/lightning.htm)
mens tornadoer, orkaner og oversvømmelser får flere overskrifter, er lyn den hyppigste vejrrelaterede katastrofe, og sårbarheden over for lyn er stigende. (Mills finder ud af, at lyn forårsager betydelig skade samlet; isolerede hændelser befaler dog ikke den slags medieopmærksomhed, der gives til andre typer katastrofer. Som et eksempel modtog kategori F4 tornado i Edmonton den 31. juli 1987 langt mere reportage end de 40.000 lynnedslag spredt over hele Alberta samme dag. Et mediefænomen, der yderligere reducerer bevidstheden, opstår, når mange arkitektfotografer fjerner luftterminaler, før billeder offentliggøres, hvilket reducerer offentlighedens og erhvervets bevidsthed om lynbeskyttelse.) Ifølge nyere klimatologisk forskning kan global opvarmning øge hyppigheden af lynnedslag med 50 procent. Der er også voksende anerkendelse af, at lynbeskyttelse bidrager til opbygning og modstandsdygtighed i samfundet. (Se D. Romps et al ‘ s artikel,” forventet stigning i lynnedslag i USA på grund af Global opvarmning”, fra Science i november 2010-udgaven. Redaktøren opsummerer: “lyn forekommer oftere, når det er varmere, end når det er koldere. De forudsiger, at antallet af lynnedslag vil stige med omkring 12 procent for hver grad Celsius af stigning i den globale gennemsnitlige lufttemperatur.”)
samtidig bliver behovet for lynbeskyttelse mere presserende, da bygninger i stigende grad er fyldt med følsomme elektroniske enheder og systemer. Den dramatiske siksag bolt fra himlen er det mest typiske billede af lyn. Endnu, skader opstår også, når buer springer fra en struktur til en anden, og når elektriske overspændinger kører i kilometer gennem strøm-eller telefonlinjer. Disse fjernangreb kan stege kredsløb i computere, apparater, udstyr, sikkerhedssystemer, lysemitterende diode (LED) belysning, elektronisk dørudstyr, brandalarmer og andre missionskritiske enheder.
det sande omfang af denne type skader undervurderes, fordi det ikke altid er forbundet med lynnedslag. For eksempel, da et større hospital gennemførte en rutinemæssig test af en ny backupgenerator, fandt den et ikke-funktionelt kredsløbskort, som blev antaget at være en produktionsfejl. Bestyrelsen blev udskiftet, men var igen ubrugelig ved den næste rutinemæssige inspektion. Først efter flere sådanne hændelser blev sammenhængen mellem fejlene og tordenvejr realiseret. Der er ikke sket yderligere fejl, siden en LPS blev installeret.
endelig skal bygherrer have uddannelses-og ledelsesprotokoller for at beskytte arbejdstagere mod lynnedslag. Dette er særlig bekymrende på store steder, da husly for arbejdstagere kan være placeret på afstand. Det bedste råd er, ” når torden brøler, gå indendørs.”(Se “Lynsikkerhed på jobbet” www.lightningsafety.noaa.gov/job.htm)
2. Professionelt ansvar
hverken nationale eller provinsielle bygning og elektriske koder kræver lynbeskyttelse. I stedet er beslutningen om at installere lynbeskyttelse efter eget skøn af bygningsejere og deres risikostyringsrådgivere, forsikringsforsikringsselskaber og designfagfolk. Endnu, undersøgelser af arkitekter afslører flere Catch – 22 udfordringer. (Selvom det ikke specifikt kræver lynbeskyttelse i sig selv, har flere provinser handlinger vedrørende licensering af lynbeskyttelsesinstallatører og kræver, at de overholder CAN/CSA-B72-M1987. Nogle statslige agenturer, herunder nationalt forsvar og Alberta infrastruktur kræver lynbeskyttelse på visse strukturer. National Building Code (NBC) foreslår (men kræver ikke) overholdelse af CSA-standarden. Man bør konsultere lokale myndigheder med jurisdiktion (AHJs) for afklaring.)
for eksempel overvejer de fleste arkitekter ikke lynbeskyttelse, medmindre en klient beder om det. Dette er problematisk, fordi de fleste bygningsejere er afhængige af deres arkitekt til at yde professionel vejledning om tekniske spørgsmål.
en ejers forventning er i denne henseende i tråd med Royal Architectural Institute of Canada (RAIC). Det hedder: “arkitekter tjener som betroede rådgivere… mens de tjener offentlighedens interesse og behandler sundheds-og sikkerhedsspørgsmål.”(Besøg https://www.raic.org/raic/what-architect for mere information.)
et yderligere problem opstår, fordi de fleste arkitekter antager, at den elektriske ingeniør vil håndtere LPS. Desværre leverer de fleste ingeniører kun den jordforbindelse og overspændingsbeskyttelse, der kræves til bygningens elektriske elsystem, og ikke til lynbeskyttelse.
den arkitektoniske holdning synes at være i modstrid med RAIC ‘ s erklæring om, at:
det er vigtigt for projektets succes, at arkitekten—som er unikt uddannet og erfaren i denne henseende—er ansvarlig for den overordnede ledelse af underkonsulenter gennem hele projektet. Dette gør det muligt for arkitekten at producere velintegrerede resultater ved at koordinere både design og administration af projektet. (Se www.raic.org/raic/how-choose-architect#subconsultants)
en arkitekt skal stille sig selv følgende spørgsmål: “hvis min klient lider et lynrelateret tab, hvordan kan jeg demonstrere, at jeg har opfyldt branchens standard for pleje?”
heldigvis findes en løsning på dette spørgsmål I CAN/CSA B72 Appendiks A, Generelle principper for lynbeskyttelse. (En mere detaljeret risikoanalyse findes i NFPA 780 bilag L, første verdenskrig.nfpa.org / koder-og-standarder / dokument-information-sider?mode=kode& kode=780. En online ansøgning til udførelse af beregninger baseret på NFPA 780 bilag L Kan fås online ved at besøge www.ecle.biz/riskcalculator)