نصب صاعقه‌گیر بر روی ساختمان یک اقدام اساسی برای حفاظت از آن در برابر ضربات صاعقه است. صاعقه‌گیر ها از یک ستون فلزی ساخته می‌شوند که در بالاترین نقطه ساختمان نصب می‌شود.
در ادامه توضیحات مراحل نصب یک صاعقه‌گیر بر روی ساختمان میپردازیم:
- تهیه و بررسی مواد: ابتدا اطمینان حاصل کنید که همه تجهیزات برای نصب صاعقه گیر آماده و مطابق با استاندارد ها هستند..
- نصب هادی ها: هادی ها از جنس فلزی را به دور میله فلزی نصب کنید. این هادی ها بر روی میله قرار می‌گیرند تا انرژی صاعقه را به طور ایمن به زمین هدایت کنند.
- انتخاب مکان نصب: مکان نصب صاعقه‌گیر باید بالاترین نقطه ساختمان باشد. این می‌تواند روی پشت بام یا برج ساختمان باشد.
- نصب میله فلزی: یک میله فلزی به عنوان نقطه اصلی صاعقه‌گیر نصب می‌شود. این میله باید به طور مستقیم با زمین متصل شود.
- اتصال به زمین: اطمینان حاصل کنید که میله فلزی و تمام اجزای صاعقه‌گیر به طور مستقیم به سیستم زمین متصل شده‌اند.
- تست و اعتبارسنجی: پس از نصب، یک تست اعتبارسنجی انجام دهید تا اطمینان حاصل شود که صاعقه‌گیر به درستی عمل می‌کند.
همچنین، توجه به استانداردها و دستورالعمل‌های محلی مهم است تا نصب به درستی و با ایمنی انجام شود. درصورت عدم اطمینان، مشاوره با متخصصان مربوطه توصیه می‌شود.
مراحل نصب صاعقه گیر ساختمان شامل ۱۱ مرحله می‌شود که عبارتند از:
1) تهیه اطلاعات عوارض مکان مد نظر برای حفاظت
ارتفاع سازه
ارتفاع ساختمان نخستین فاکتور تعیین سطح حفاظتی در مقابل صاعقه است.
سازه‌های حفاظت شده به دو دسته تقسیم می‌شوند:
- سازه‌های با ارتفاع کمتر از ۲۳ متر
- سازه‌های با ارتفاع فراتر از ۲۳ متر
چنانچه ارتفاع ساختمان از ۲۳ متر کمتر باشد و تنها بخشی از آن (به طور مثال یک آنتن مخابراتی) در ارتفاعی بالاتر از ۲۳ متر تعبیه می‌شد، هادی‌ها و ابزارآلات می‌بایست تنها در بخشی که فراتر از ارتفاع ۲۳ متر دارد، مورد استفاده قرار بگیرد و هادی‌ها به صورت متعادلی به سایر سیستم حفاظت از صاعقه اتصال یابند.
انواع سقف‌ها و درجات شیب
با نظر به تنوع شکل مجتمع‌ها و ساختمان‌های جدید از نظر معماری به علت تنوع منطقه‌ی جغرافیایی، صورت‌های گوناگون سقف مجتمع‌ها می‌تواند یکی از اقسام زیر باشد:
- سقف صاف یا با شیب ملایم
- سقف شیروانی
- سقف گنبدی
- سقف صاف است ولی دکل و آنتن روی آن نصب شده است .
2) بررسی ریسک
این گام و مرحله بعدی ارزیابی محل مد نظر برای کسب سطح حفاظتی و شعاع پوششی لازم است. نکاتی که در این گام مورد ارزیابی قرار می‌گیرند عبارت‌اند از:
- مدل سازه تحت حفاظت (بتنی، فلزی، چوبی)
- ارتفاع سازه‌های بلند دور سازه تحت حفاظت
- فاصله سازه‌های بلند دور سازه تحت حفاظت
- اهمیت سازه تحت حفاظت در زمان آتش سوزی
- کسب سطح حفاظتی لازم
استانداردهای جهانی صاعقه گیر
در این گام از نصب صاعقه گیر ساختمان استانداردهای جهانی گوناگونی طراحی شده‌اند. استانداردهای NFC17-102، NFP-780، BS6651 از دسته آن‌هاست. این نوع استانداردها فاکتورهایی را مطرح می‌کنند که از طریق آنها می‌توان ضریب احتمال خطر صاعقه و سطح حفاظتی لازم را بدست آورد. مثال‌هایی از این فاکتورها عبارتند از:
Nc
این فاکتور نشان دهنده‌ی تراکم تحمل‌پذیری مجتمع در مقابل برخورد صاعقه است.
Nd
این فاکتور تعداد اصابت مستقیم صاعقه به سازه را نمایش می‌دهد.
The lightning flash density (Ng)
این فاکتور نشان دهنده‌ی تعداد صاعقه‌هایی است که در سال در هر کیلومتر مربع به زمین اصابت می‌کنند. سوالی که مطرح است، چگونگی بدست آوردن تعداد صاعقه‌هاست؟ پاسخ این است که برای اطلاع از میزان فاکتور Ng می‌توان نقشه‌های ایزوکرونیک را مورد استفاده قرار داد.
درعدم حضور چنین نقشه‌هایی می‌توان نقشه‌های جهانی را برای این مقصود به کار گرفت که حتتما با جستجوی ساده می‌توان آنها را بدست آورد. از طریق این نوع نقشه‌ها و با شمارش روزهای طوفانی که دارای صاعقه هستند، می‌توان اعداد نتیجه شده را در جداول استاندارد BS6651 یادداشت کرد و میزان فاکتور Ng را برآورد نمود. بررسی مقاله‌های مرتبط در ارتباط با این فاکتور و تاثیر آن توصیه می‌شود. در ارزیابی فاکتورهای فوق چندین عامل دخالت دارند که در این بخش به طور موردی به آنها اشاره می‌شود. این عوامل عبارتند از:
- نوع سازه
- وضعیت قرارگیری آن
- محتوای درون سازه
- کاربری سازه
- نتیجه اصابت صاعقه
- مقدار طول، عرض و ارتفاع سازه
- پارامتر Ng و …
3) تعیین سطوح حفاظتی
بعد از محاسبات لازم برای سطح حفاظتی سازه، ارزیابی انجام می‌شود. اگر فاکتور حمله (Nd) بیشتر از فاکتور نقض (Nc) باشد، نشانگر نیاز به نصب یک سیستم حفاظتی صاعقه‌گیر است. از فرمول‌های استانداردهای جهانی برای محاسبه، سطح حفاظتی لازم بررسی می‌شود. این مرحله اساسی است و نتیجه آن تعیین کننده نصب صحیح صاعقه‌گیر بر روی سازه است.
۴) راه اندازی سیستم ارتینگ و همبندی
۵) تعبیه واحد جذب و یا همان صاعقه گیر
در این گام نصب صاعقه گیر با نظر به دستور کار فنی آن صورت می‌گیرد. لازم به بیان است که مدل مطلوب صاعقه گیر و مقدار شعاع پوششی آن با نظر به نتایج گام سوم انتخاب می‌شود.
ارتفاع ترمینال‌های هوایی
فاصله بین سر ترمینال‌های هواپیما تا دستگاه‌های حفاظتی باید کمتر از ۲۴۵ میلی‌متر باشد.
ترمینال‌های هوایی باید به صورت مستحکم و قابل پذیرشی در جای خود قرار بگیرند، تا در مقابل وزش باد و سایر مخاطرات دچار جابه‌جایی نشوند.
مکان‌یابی صاعقه گیر بر روی سقف
صاعقه گیرها می‌بایست از لبه پشت بام در فاصله ۶۰ سانتی‌متری تعبیه شوند. بر روی سقف‌های شیروانی می‌بایست بر روی لبه و در پشت بام‌های تخت می‌بایست در فضای اطراف آن تعبیه گردد. اگر ارتفاع صاعقه گیرها از ۶ سانتی‌متر بیشتر باشد، به تعبیه آنها در فاصله‌ای کمتر از ۷.۶ متری نسبت به یکدیگر مجاز خواهیم بود.؛ چنانچه عرض و یا طول پشت بام مجتمع از ۱۵ متر بیشتر باشد، به صاعقه گیرهای اضافی نیاز است.
تعیین مناطق حفاظت شده از طریق شیوه گوی غلطان (Rolling Sphere)
برای تعیین مناطق حفاظت شده در برابر صاعقه، از روش گوی غلطان استفاده می‌شود. یک کره فرضی با شعاع ۴۶ متر که روی ساختمان گردانده می‌شود تا مناطق حفاظتی را نشان دهد.
لطفاً توجه داشته باشید که تمام فضاهای داخل کره فرضی قابل دسترسی برای صاعقه هستند. بنابراین، در طول حرکت کره به سمت بالای برج، احتمال اصابت به آنتن‌های با ارتفاع بیشتر از ۴۵ متر وجود دارد. برای حفاظت از این آنتن‌ها، میله‌های برقگیر با شکل افقی در بالا و پایین آنتن نصب می‌شوند.
6) نصب هادی‌های نزولی
ChatGPT
ChatGPT
پس از نصب صاعقه‌گیر بر روی ساختمان، از یک یا چند هادی نزولی برای ارتباط با تکنولوژی ارتینگ استفاده می‌شود، که در مرحله چهارم اجرا می‌شود. این هادی‌ها همچنین به نام هادی‌های میانی نیز شناخته می‌شوند.
این هادی‌ها معمولا از تسمه یا سیم‌های مسی با سطح مقطع ۵۰ میلی‌متر مربع یا کمتر ساخته می‌شوند. برای اتصال به صاعقه‌گیر ساختمان، سطح مقطع ۵۰ میلی‌متر مربع کافی است. اما در موارد صنعتی، از سیم‌های مسی با سطح مقطع بیشتر نظیر ۷۵.۹۰ یا حتی ۱۲۰ میلی‌متر مربع برای تعبیه صاعقه‌گیر استفاده می‌شود.
ChatGPT
ChatGPT
تعداد هادی‌های مورد نیاز بر اساس ارتفاع مجتمع تحت حفاظت مشخص می‌شود. جداول مربوط به این اطلاعات در استانداردهای NFC قابل دسترس هستند.
بیان این نکته الزامی است که در زمان نصب هادی نزولی و اتصالات آن می‌بایست دقت بسیاری داشت. مسئولیت هادی‌ها تخلیه انرژی صاعقه بوده و این موضوع می‌بایست به شکل صحیح انجام پذیرد تا انرژی خطرناک از طریق مسیرهای ناصحیح تخلیه نگردد، چرا که خطرات آن به مراتب از خود صاعقه بیشتر خواهد بود.
هادی‌های نزولی
فاکتورهایی که بر محل این نوع هادی‌ها موثر است، عبارت‌اند از:
-محل صاعقه گیر
– تهیه مسیر مستقیم هدایت به طرف زمین
-شرایط زمین
– حفاظت در مقابل جابه‌جایی یا پارگی در مقابل صدمات فیزیکی
– محل سازه‌های فلزی ساختمان (و یا هر ترکیب فلزی دیگر در مجتمع)
– محل سیستم لوله کشی آب در زیر زمین
در هر مجتمع، برای ایمنی حداقل دو مسیر هادی نزولی لازم است. اگر محیط اطراف بام مجتمع از ۷۶ متر بیشتر باشد، باید برای هر ۳۰ متر یک هادی نزولی اضافه شود. به این ترتیب، میان هادی‌های نزولی، فاصله متوسط بیش از ۳۰ متر نداشته باشد.
هادی‌های اصلی
هادی‌های اصلی می‌بایست کلیه دستگاه‌ها و ترمینال‌ها را به صورتی به یکدیگر متصل کنند که هر دستگاه حداقل به دو مسیر جداگانه به سوی پایین ساختمان مجهز باشد. موارد زیر می‌توانند تنها با استفاده از یک هادی اتصال یابند:
– صاعقه گیرهای انتهایی، با رعایت این نکته که فاصله آنها نسبت به هادی‌های شبکه از ۵ متر کمتر باشد.
– اگر سقف مجتمع از دو ارتفاع برخوردار بود، صاعقه گیرهای طبقه پایین‌تر می‌توانند فقط با یک مسیر به شبکه جمع آوری صاعقه اتصال یابند. (با رعایت این نکته که اختلاف ارتفاع دو تکه از پشت بام از ۱۲ متر کمتر باشد.)
اجزای فلزی مجتمع مانند نرده‌ها، نردبان‌ها و لوله‌های جمع آوری آب باران و غیره نباید به عنوان جایگزین‌های هادی‌های اصلی شبکه در نظر گرفته شوند. در صورت نیاز به خم کردن هادی‌ها، پیچش آنها باید کمتر از ۹۰ درجه باشد. کنداکتورهایی که بیش از ۹۰ سانتی‌متر در هوا بلند شوند، باید به شیوه‌ای مطلوب در برابر ضربه یا جابه‌جایی محافظت شوند.
۷) نصب بست‌ها، کلمپ‌ها
در این گام هادی‌های نزولی مورد نظر در گام قبلی از طریق کلمپ‌ها یا بست‌ها به صاعقه گیر اتصال می‌یابند. همان طور که پیش از این نیز اشاره شد، در اتصال آنها می‌بایست دقت بسیاری را صرف نمود. جنس این کلمپ‌ها نیز به طور معمول از فولاد و یا گالوانیزه تهیه می‌گردد. اگر هادی‌ها در خاک با رطوبت و یا با ویژگی‌های شیمیایی اسیدی یا قلیایی وارد می‌شوند، باید اقدامات لازم برای جلوگیری از زنگ زدگی یا خوردگی این نوع کنداکتورها را انجام داد.
این نوع روکش گالوانیزه می‌بایست روی سیم را از ۹۰ سانتی متری بالای سطوح خاک بپوشاند و تا انت‌ها نیز ادامه یابد. سازه فلزی مجتمع و یا آرماتورهای بتن اسکلت مجتمع را نیز می‌توان در نقش کنداکتورهای غیرفعال مورد استفاده قرار داد.
۸) نصب جعبه تست
به منظور هدایت جریان صاعقه به زمین می‌بایست نسبت به یکپارچگی در اتصال آرماتورها و یا سازه از پشت بام تا سطح زمین اطمینان حاصل گردد و آزمون‌های مرتبط صورت بگیرد.
ChatGPT
ChatGPT
در بخش پشت بام مجتمع، تمام قطعات فلزی با شیوه‌های مناسبی (مثل لحیم کاری، جوش دادن، سیم‌بندی و اتصالات محکم) به یکدیگر متصل می‌شوند.
تعبیه جعبه‌های تست بر روی کلیه هادی‌های نزولی ضروری است. مسئولیت آنها انجام آزمون‌های سیستم و ارزیابی اتصال درست هادی نزولی به سیستم ارت است. این نوع جعبه‌ها در فاصله تقریباً دو متری از سطح زمین تعبیه می‌گردند؛ پیشنهاد می‌شود به جای فلز از جنس کامپوزیتی استفاده شود.
9) نصب شمارنده صاعقه گیر
شمارنده صاعقه گیر وظیفه‌ی ثبت تعداد صاعقه‌های عبوری از سیستم صاعقه گیر، ساعت و تاریخ بروز آنها را برعهده دارد. این تحهیز برای ارزیابی صحت کارکرد این نوع سیستم الزامی بوده که در این گام در مستقیم‌ترین هادی نزولی و پیش از جعبه آزمون تعبیه می‌شود.
۱۰) همبندی سازه پیرامون واحد جذب
۱۱) تعبیه سرج ارستر در تابلو برق‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی حساس
در مجتمع‌هایی که در پشت بام خود بیش از یک صاعقه گیر میله‌ای نصب شده دارند و در میان آنها مانعی در ارتفاع بیش از ۱.۵ متر وجود ندارد، می‌بایست کلیه صاعقه گیرها به یکدیگر اتصال یابند.
