Защита зданий

Удары молнии представляют опасность для жизни людей, наносят ущерб-народному хозяйству и личной собственности -Граждан, вызывая пожары и взрывы. Особенно опасна молния в сельской местности. Характер сельскохозяйственных работ связан с пребыванием людей в открытой местности даже в плохую погоду. Протяженные воздушные линии разного назначения (электрические, телефонные и радиотрансляционные) достаточно часто поражаются молнией и являются тем путем, по которому очень высокие напряжения, создаваемые на проводах молнией, проникают в жилые дома и хозяйственные помещения. Возникающие в результате этого разряды с цроводки на землю могут поразить находящихся поблизости людей и воспламенить деревянные конструкции дома. У нас в стране пожары от ударов молнии составляют около 7% по отношению к общему . их числу и происходят в основном в сельской местности. По данным статистики в США каждый год от молнии погибает около 500 чел., а 1 300 получают более или менее серьезные травмы. При этом подавляющее большинство несчастных случаев (до 90%) происходит также в сельской местности.

В городах наличие высоких зданий, принимающих на себя удары молнии, и насыщенность их хорошо заземленными трубопроводами (систем водоснабжения, кана-лиаации, отопления) создают более благоПриятные условия для защиты от молнии. Однако и в городах молния может быть причиной гибели людей и разрушений. Особенно опасны поражения МОлнией пожароопасных и взрывоопасных промышленных зданий и сооружений.

Опасность Поражения людей, а также хозяйственные убытки неизмеримо уменьшаются, если жилые дома, общественные здания и производственные сооружения надлежащим образом защищены от молнии. В открытой

местности необходимо соблюдение во время грозы определенных мер предосторожности.

Целью настоящей брошюры является ознакомление широкого круга читателей с процессами развития молнии и способами защиты от нее.

1. молния и ЕЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Электризация грозовых облаков. Молния представляет собой электрический разряд между облаком и землей или же между облаками. Разряду молнии предшествует процесс разделения и накопления электрических зарядов в грозовых облаках, происходящий в результате возникновения в облаках мощных восходящих воздушных потоков и интенсивной конденсации в них водяных паров.

Восходящие потоки образуются при нагреве прилегающего к поверхности земли воздуха в жаркие летние дни или же на стыке теплого и холодного фронтов воздуха. Поднимаясь, воздух попадает в область более низкого давления. В результате этого он расширяется и охлаждается. В основании облака содержащийся в воздухе водяной пар начинает конденсироваться, образуя капли воды. При конденсации водяных паров, а затем й при замерзании капель воды выделяется тепло. Воздух в облаке за счет этого оказывается теплее оКружающего воздуха н продолжает подниматься. В результате восходящий поток достигает стратосферы. Развивающееся грозовое облако, по образному выражению одного из исследователей молнии Б. Шонланда, является «как бы громадной вытяжной трубой, в которой воздуху по мере поднятия сообщается дополнительное тепло». Вершина грозовых облаков находится на высоте 8-15 км, а основание- на высоте 0,5-3,5 км. Скорость потока воздуха в грозовом облаке может достигать 30 м/с. Время его жизни 1-4 ч.

Капли воды, достигшие области минусовых температур, замерзают. Замерзание начинается с поверхности капли, которая покрывается тонким слоем льда. Выделяющееся при этом тепло поддерживает температуру внутри капли около О "С. Имеющиеся в воде положительные ионы под действием разности температур перемещаются к поверхностному слою капли и заряжают его положительно, в то время как жидкой сердцевине 4

капли сообщается при этом избыточный отрицательный заряд. Когда замерзает сердцевина капли, то вследствие ее расширения ранее замерзший поверхностный слой лопается и положительно заряженные осколки его уносятся потоком воздуха в верхние части облака (рис. 1). Таким образом, нижняя часть грозового облака оказывается заряженной отрицательно, а вершина - положительно. . .„

~10С\,{- Вода-

Рис. 1. Разделение зарядов Рис. 2. Разделение зарядов при раз-

при замерзании водяной брызгивании капель воды.

капли.

Основание грозового облака содержит большое количество очень крупных капель. Из-за этого оно плохо пропускает свет и выглядит значительно более темным, чем остальные его части. Большие капли в потоке восходящего воздуха сплющиваются и разбиваются на части. Поверхность капли несет отрицательный заряд, а середина - положительный. При этом отрицательно заряженные мелкие брыз-ги уносятся Ветром вверх, , а на крупных частицах ~.г<%;?в.«?ч»дач?р?г®т»гтт остается положительный

заряд (рис. 2). В резуль- Рис. 3. Структура грозового тате этого процесса в ос- облака, новании грозового облака

образуется в некоторых случаях сравнительно небольшой положительный заряд. В других случаях этот заряд выпадает вместе с дождем. Примерная структура грозового облака показана на рис. 3. В большинстве . 2-75 - 5