av Jennifer A. Morgan, CSI och Michael Chusid, RA, FCSI, CCS
det är inte nödvändigt för de flesta byggnadsdesign-och konstruktionspersonal att veta allt om blixtskyddssystem( LPS); bara följande viktiga punkter:
- blixt kan utgöra en betydande fara för byggnadsstrukturer, passagerare och innehåll.
- Byggnadsdesigners har ett professionellt ansvar för att ge råd till kunder om blixtrelaterade risker.
- Blixtskyddssystem som uppfyller CAN/CSA-B72-M87, Installationskod för Blixtskyddssystem och standarder från National Fire Protection Association (NFPA), UL och Lightning Protection Institute (LPI) är mycket effektiva.
- blixtskydd kan implementeras med minimal påverkan på byggnadens utseende.
- specificera en LPS kan förenklas genom att fastställa standarder och delegera design till kvalificerade blixtskyddspersonal.
1. Risköverväganden
moln-till-mark-blixt inträffar i Kanada cirka 2, 34 miljoner gånger om året, inklusive ungefär en gång var tredje sekund under sommarmånaderna. Blixt är en urladdning av statisk elektricitet som kan skicka 300 miljoner volt och 30 000 ampere genom atmosfären eller vad som helst som ligger i dess väg mellan moln och mark. Energiutbrottet kan utlösa bränder, orsaka strukturella och fysiska skador och störa elektroniska och andra byggtjänster. Det skadar eller dödar också 175 kanadensare under ett typiskt år. (Dessa data från Environment Canada kan hittas på www.ec.gc.ca/foudre-lightning/. webbplatsen har ytterligare information om blixtnedslag och blixtsäkerhet, inklusive Canadian Lightning Danger Map (CLDM) som representerar områden med störst risk att drabbas av blixtnedslag under de kommande 10 minuterna. Om stormar förutses eller verkar överhängande, bör CLDM konsulteras ofta av dem som är engagerade i eller ansvariga för utomhusevenemang och aktiviteter.)
Blixtrelaterade skador och störningar kostar den kanadensiska ekonomin mellan 600 miljoner och 1 miljard dollar varje år. Nästan 40 miljoner dollar av detta tilldelas egendomsskador. Council of Canadian Fire Marshals and Fire Commissioners (Ccfmfc) uppskattar att blixten orsakar cirka en procent av byggnadsbränderna. Försäkringsbranschen uppskattar blixtrelaterade skador på egendom varierar i antal från 3900 till 5250 per år. Rapporten från vilken denna statistik extraheras sammanfattar:
den beräknade effekten av blixtnedslag när det gäller skador och störningar för kanadensare är mycket stor och sannolikt mycket större än den som tillskrivs andra former av farligt väder (dvs. tornados, hagel och orkaner) på lång sikt.(För mer information, se Mills et al: s rapport,” bedömning av Blixtrelaterade skador och störningar i Kanada”, publicerad i Natural Hazards.)
Blixtdensitet (frekvens/område) uttalas över de nedre breddgraderna från Maritimes till de östra sluttningarna av Rockies och särskilt i södra Ontario. Ändå är varje provins i fara. Till exempel gnistor blixten över hälften av skogsbränderna i British Columbia. (För mer info, besök www.bcwildfire.com/Weather/lightning.htm)
medan tornados, orkaner och översvämningar får fler rubriker är blixten den vanligaste väderrelaterade katastrofen och sårbarheten för blixtnedslag ökar. (Mills finner att blixten orsakar betydande skador totalt sett; isolerade incidenter styr emellertid inte den typ av medieuppmärksamhet som ges till andra typer av katastrofer. Som ett exempel fick Kategori F4 tornado i Edmonton den 31 juli 1987 mycket mer reportage än de 40 000 blixtnedslag spridda över Alberta samma dag. Ett mediefenomen som ytterligare minskar medvetenheten uppstår när många arkitektfotografer tar bort flygterminaler innan bilder publiceras, vilket minskar allmänheten och yrkena medvetenhet om blixtskydd. Enligt den senaste klimatologiska forskningen kan den globala uppvärmningen öka frekvensen av blixtnedslag med 50 procent. Det finns också ett växande erkännande att blixtskydd bidrar till att bygga och samhällets motståndskraft. (Se D. Romps et al: s artikel,” Beräknad ökning av blixtnedslag i USA på grund av Global uppvärmning”, från Science i november 2010-upplagan. Redaktören sammanfattar: ”blixt inträffar oftare när det är varmare än när det är kallare. De förutspår att antalet blixtnedslag kommer att öka med cirka 12 procent för varje grad Celsius ökning av den globala genomsnittliga lufttemperaturen.”)
samtidigt blir behovet av blixtskydd allt mer brådskande eftersom byggnader alltmer fylls med känsliga elektroniska enheter och system. Den dramatiska zigzagbulten från himlen är den mest typiska bilden av blixtnedslag. Ändå uppstår skador också när bågar hoppar från en struktur till en annan, och när elektriska störningar reser i kilometer genom kraft-eller telefonlinjer. Dessa fjärrstrejker kan steka kretsar i datorer, apparater, utrustning, säkerhetssystem, LED-belysning, elektronisk dörrhårdvara, brandlarm och andra uppdragskritiska enheter.
den verkliga omfattningen av denna typ av skada underskattas eftersom den inte alltid är förknippad med blixtnedslag. Till exempel, när ett stort sjukhus genomförde ett rutintest av en ny reservgenerator fann det ett icke-funktionellt kretskort, vilket antogs vara en tillverkningsfel. Styrelsen ersattes men var återigen oanvändbar vid nästa rutininspektion. Först efter flera sådana incidenter realiserades korrelationen mellan misslyckanden och åskväder. Inga ytterligare fel har inträffat sedan en LPS installerades.
slutligen bör byggare ha utbildnings-och hanteringsprotokoll för att skydda arbetstagare mot blixtnedslag. Detta är särskilt oroande på stora platser, eftersom skydd för arbetstagare kan vara beläget på avstånd. Det bästa rådet är, ” när åskan brusar, gå inomhus.”(Se ”Blixtsäkerhet på jobbet” www.lightningsafety.noaa.gov/job.htm)
2. Professionellt ansvar
varken nationella eller provinsiella byggnader och elektriska koder kräver blixtskydd. Istället är beslutet att installera blixtskydd efter eget gottfinnande av fastighetsägare och deras riskhanteringsrådgivare, försäkringsgivare och designproffs. Ändå avslöjar undersökningar av arkitekter flera Catch – 22-utmaningar. (Även om det inte specifikt kräver blixtskydd i sig, har flera provinser handlingar angående licensiering av blixtskyddsinstallatörer och kräver att de överensstämmer med CAN/CSA-B72-M1987. Vissa myndigheter, inklusive nationellt försvar och Alberta Infrastruktur kräver blixtskydd på vissa strukturer. National Building Code (NBC) föreslår (men inte mandat) överensstämmelse med Csa-standarden. Man bör konsultera lokala myndigheter med behörighet (AHJs) för förtydligande.)
till exempel anser de flesta arkitekter inte blixtskydd om inte en klient ber om det. Detta är problematiskt eftersom de flesta fastighetsägare är beroende av sin arkitekt för att ge professionell vägledning om tekniska frågor.
en ägares förväntan, i detta avseende är i linje med Royal Architectural Institute of Canada (RAIC). Det står: ”arkitekter fungerar som betrodda rådgivare… samtidigt som de tjänar allmänhetens intresse och tar upp hälso-och säkerhetsfrågor.”(Besök https://www.raic.org/raic/what-architect för mer information.)
ett ytterligare problem uppstår eftersom de flesta arkitekter antar att elingenjören kommer att hantera LPS. Tyvärr tillhandahåller de flesta ingenjörer endast det jordnings-och överspänningsskydd som krävs för byggnadens elsystem, och inte för blixtskydd.
den arkitektoniska ståndpunkten verkar motsäga RAIC: s uttalande att:
det är viktigt för ditt projekts framgång att arkitekten—som är unikt utbildad och erfaren i detta avseende—ansvarar för den övergripande förvaltningen av underkonsulter genom hela projektet. Detta gör det möjligt för arkitekten att producera väl integrerade resultat genom att samordna både design och administration av projektet. (Se www.raic.org/raic/how-choose-architect#subconsultants)
en arkitekt bör ställa sig själv följande fråga: ”om min klient lider av en blixtrelaterad förlust, hur kan jag visa att jag har uppfyllt branschens vårdstandard?”
lyckligtvis finns en lösning på denna fråga i CAN/CSA B72 Bilaga A, Allmänna principer för blixtskydd. (En mer detaljerad riskanalys finns i NFPA 780 bilaga L, www.nfpa.org/koder-och-standarder / dokument-information-sidor?läge=kod& kod = 780. En onlineapplikation för att utföra beräkningar baserade på NFPA 780 bilaga L kan nås online genom att besöka www.ecle.biz/riskcalculator)