Jennifer A. Morgan, CSI, ja Michael Chusid, RA, FCSI, CCS
useimpien rakennussuunnittelun ja rakennusalan ammattilaisten ei tarvitse tietää kaikkea salamansuojausjärjestelmistä (LPS).:
- salama voi aiheuttaa merkittävää vaaraa rakennuksen rakenteille, asukkaille ja sisällölle.
- Rakennussuunnittelijoilla on ammatillinen vastuu neuvoa asiakkaita salamointiin liittyvissä riskeissä.
- Can/CSA-B72-M87: n, kansallisen Palontorjuntaliiton (NFPA), UL: n ja Lightning Protection Instituten (LPI) standardien mukaiset Salamansuojausjärjestelmät ovat erittäin tehokkaita.
- salamasuojaus voidaan toteuttaa mahdollisimman vähäisin vaikutuksin rakennuksen ulkonäköön.
- LPS-arvon määrittämistä voidaan yksinkertaistaa määrittelemällä standardit ja delegoimalla suunnittelu päteville salamansuojauksen ammattilaisille.
1.
pilvestä maahan-salamointia esiintyy Kanadassa noin 2,34 miljoonaa kertaa vuodessa, mukaan lukien kesäkuukausina noin kerran kolmessa sekunnissa. Salama on staattisen sähkön purkaus, joka voi lähettää 300 miljoonaa volttia ja 30 000 ampeeria ilmakehän läpi tai mitä tahansa sen tiellä pilvien ja maan välissä olevia esineitä. Energiapurkaus voi laukaista tulipaloja, aiheuttaa rakenteellisia ja fyysisiä vaurioita sekä häiritä sähköistä ja muuta talotekniikkaa. Se myös vahingoittaa tai tappaa 175 kanadalaista tyypillisenä vuonna. (Nämä tiedot Environment Canadasta löytyvät osoitteesta www.ec.gc.ca/foudre-lightning/. sivustolla on lisätietoa salaman ja salaman turvallisuudesta, mukaan lukien Kanadan Salamavaarakartta (Cldm), joka edustaa alueita, joilla on suurin riski joutua salamaniskun kohteeksi seuraavan 10 minuutin aikana. Jos myrskyjä ennustetaan tai ne näyttävät uhkaavilta, ulkoilmatapahtumiin ja-aktiviteetteihin osallistuvien tai niistä vastaavien olisi kuultava CLDM: ää usein.)
salamoihin liittyvät vahingot ja häiriöt maksavat Kanadan taloudelle vuosittain 600-1 miljardia dollaria. Tästä lähes 40 miljoonaa menee omaisuusvahinkoihin. Council of Canadian Fire Marshals and Fire commissions (CCFMFC) arvioi salaman aiheuttavan noin prosentin rakennuspaloista. Vakuutusala arvioi, että salamaniskuihin liittyviä omaisuusvahinkokorvauksia on vuosittain 3900-5250. Raportti, josta nämä tilastot on poimittu, esittää yhteenvedon:
salaman arvioitu vaikutus vahinkojen ja häiriöiden kannalta kanadalaisille on hyvin suuri ja todennäköisesti paljon suurempi kuin muiden vaarallisten sääolosuhteiden (tornadot, raekuurot ja hurrikaanit) aiheuttama vaikutus pitkällä aikavälillä.(Lisätietoja, KS. Mills et al: n raportti, ”Assessment of Lightning-related Damage and Disruption in Canada”, julkaistu Natural Hazards-lehdessä.)
Salamatiheys (taajuus/pinta-ala) korostuu kaikkialla alemmilla leveysasteilla Maritimesiltä Kalliovuorten itärinteille ja erityisesti Etelä-Ontariossa. Silti jokainen maakunta on vaarassa. Esimerkiksi salama sytyttää yli puolet Brittiläisen Kolumbian maastopaloista. (Lisätietoja, vieraile www.bcwildfire.com/Weather/lightning.htm)
vaikka tornadot, hirmumyrskyt ja tulvat nostavat otsikoita, salamointi on yleisin säähän liittyvä katastrofi, ja alttius salamoille kasvaa. (Mills toteaa, että salama aiheuttaa huomattavaa vahinkoa yhteenlaskettuna; yksittäiset tapahtumat eivät kuitenkaan saa samanlaista mediahuomiota kuin muunlaiset katastrofit. Esimerkiksi F4-luokan tornado Edmontonissa 31. heinäkuuta 1987 sai paljon enemmän reportaasia kuin 40 000 salamaniskua, jotka siroteltiin ympäri Albertaa samana päivänä. Mediailmiö vähentää tietoisuutta entisestään, kun monet arkkitehtikuvaajat poistavat ilmaterminaalit ennen kuvien julkaisua, mikä vähentää yleisön ja ammattien tietoisuutta salamasuojauksesta.) Tuoreen ilmastotutkimuksen mukaan ilmaston lämpeneminen voisi lisätä salamaniskujen tiheyttä 50 prosenttia. On myös kasvava tunnustus siitä, että salamasuojaus edistää rakennuksen ja yhteisön sietokykyä. (KS.D. Romps et al: n artikkeli ”Projected Increase in Lightning Strikes in the United States Due to Global Warming” Science-lehdestä marraskuun 2010 painoksesta. Toimittaja tiivistää: ”salamointia tapahtuu useammin kuumempana kuin kylmempänä. He ennustavat salamaniskujen määrän kasvavan noin 12 prosenttia jokaista celsiusastetta kohti, kun maapallon keskilämpötila nousee.”)
samanaikaisesti ukkossuojauksen tarve kasvaa, kun rakennukset täyttyvät yhä enemmän herkistä elektronisista laitteista ja järjestelmistä. Dramaattinen siksak-salama taivaalta on tyypillisin salamakuva. Vaurioita syntyy kuitenkin myös kaarien hypätessä rakennelmasta toiseen ja sähköpurkauksien kulkiessa kilometrikaupalla sähkö-tai puhelinlinjoja pitkin. Nämä kauko-iskut voivat käristää piirejä tietokoneissa, laitteissa, laitteissa, turvajärjestelmissä, LED-valoissa, elektronisissa ovissa, palohälyttimissä ja muissa tehtäväkriittisissä laitteissa.
tämäntyyppisen vahingon todellista laajuutta aliarvioidaan, koska se ei aina liity salamointiin. Esimerkiksi kun suuri sairaala teki rutiinitestin uudesta varageneraattorista, se löysi toimimattoman piirilevyn, jonka oletettiin olevan valmistusvirhe. Lauta vaihdettiin, mutta se oli jälleen käyttökelvoton seuraavassa rutiinitarkastuksessa. Vasta useiden tällaisten tapausten jälkeen havaittiin yhteys vikojen ja ukkosmyrskyjen välillä. Muita vikoja ei ole ilmennyt LPS: n asentamisen jälkeen.
lopuksi rakentajilla tulisi olla koulutus-ja johtamisprotokollat työntekijöiden suojaamiseksi salamalta. Tämä on erityisen huolestuttavaa suurilla työmailla, sillä työntekijöiden suojat voivat sijaita etäällä. Paras neuvo on: ”kun ukkonen jyrisee, mene sisätiloihin.”(Katso ”Lightning Safety on the Job” www.lightningsafety.noaa.gov/job.htm)
2. Ammatillinen vastuu
valtakunnalliset tai maakunnalliset rakennus-ja sähköohjeet eivät vaadi salamasuojausta. Sen sijaan ukkossuojan asennuspäätös on rakennusten omistajien ja heidän riskienhallintaneuvojiensa, vakuutuksenantajien ja suunnittelun ammattilaisten harkinnassa. Arkkitehtien kyselyt paljastavat kuitenkin useita Catch – 22-haasteita. (Vaikka useissa maakunnissa ei erikseen vaadita ukkosensuojausta sinänsä, niillä on ukkosensuojausasentajien lisensointia koskevia säädöksiä, jotka edellyttävät, että ne noudattavat CAN/CSA-B72-M1987: ää. Jotkut valtion virastot, kuten maanpuolustus ja Albertan infrastruktuuri vaativat salamasuojausta tietyissä rakenteissa. National Building Code (NBC) ehdottaa (mutta ei velvoita) CSA-standardin noudattamista. On kuultava paikallisviranomaisia, joilla on toimivalta (AHJs) selvitystä.)
esimerkiksi useimmat arkkitehdit eivät harkitse salamasuojausta, ellei asiakas sitä Pyydä. Tämä on ongelmallista, koska suurin osa rakennuksen omistajista luottaa siihen, että heidän arkkitehtinsa antaa ammattimaista ohjausta teknisissä kysymyksissä.
omistajan odotus on tältä osin linjassa Royal Architectural Institute of Canadan (RAIC) kanssa. Siinä sanotaan: ”arkkitehdit toimivat luotettavina neuvonantajina – – samalla kun he palvelevat yleistä etua ja käsittelevät terveys-ja turvallisuusasioita.”(Käy https://www.raic.org/raic/what-architect lisätietoja.)
lisäongelma syntyy, koska useimmat arkkitehdit olettavat sähköinsinöörin hoitavan LPS: n. Valitettavasti useimmat insinöörit tarjoavat vain maadoitus-ja ylijännitesuojan, jota tarvitaan rakennuksen sähköjärjestelmään, eikä salamasuojaukseen.
arkkitehtoninen kanta näyttää olevan ristiriidassa RAIC: n lausunnon kanssa, jonka mukaan
hankkeen onnistumisen kannalta on tärkeää, että arkkitehti—jolla on ainutlaatuinen koulutus ja kokemus tässä suhteessa—vastaa alakonsulttien kokonaishallinnasta koko hankkeen ajan. Näin arkkitehti voi saada aikaan hyvin integroituja tuloksia koordinoimalla sekä projektin suunnittelua että hallintoa. (KS. www.raic.org/raic/how-choose-architect#subconsultants)
arkkitehdin tulisi kysyä itseltään seuraava kysymys: ”jos asiakkaani kärsii salamaniskusta, miten voin osoittaa täyttäneeni alan huolellisuusvaatimukset?”
onneksi tähän kysymykseen löytyy ratkaisu CAN / CSA: n lisäyksestä A, Lightning Protection yleiset periaatteet. (Tarkempi riskianalyysi on NFPA 780: n liitteessä L, www.nfpa.org/codes-and-standards / document-information-pages?mode=code&code=780. NFPA 780: n liitteeseen L perustuvaa laskutoimitusta voi käyttää verkossa käymällä www.ecle.biz/riskcalculator)