Wyładowania atmosferyczne są jednym z najpotężniejszych i najbardziej nieprzewidywalnych zjawisk przyrody. Protekcja przed ich bezpośrednimi konsekwencjami jest szczególnie istotna w przypadku budynków trwale użytkowanych przez ludzi, np. obiektów mieszkalnych, przemysłowych czy użytku publicznego. Rozważając pytanie „Jaka jest szansa na uderzenie pioruna w dom?”, należy wziąć pod uwagę szereg czynników wpływających na tę kwestię. Mimo to odpowiedź nie jest jednoznaczna, ponieważ zależy od wielu zmiennych.
Czym jest ryzyko uderzenia pioruna?
W kontekście ochrony odgromowej ryzyko uderzenia pioruna w dom jest definiowane jako prawdopodobieństwo, że w wyniku wyładowania piorunowego dojdzie do całkowitego lub częściowego uszkodzenia budynku bądź jego zawartości. Zgodnie z normą PN-EN 62305-2:2012 ryzyko to jest wyrażone jako prawdopodobna średnia roczna strata w obiekcie spowodowana wyładowaniami piorunowymi.
3 główne czynniki wpływające na szansę uderzenia pioruna
- Lokalizacja geograficzna: przekładająca się na m.in. średnią roczną liczbę wyładowań. W Polsce wyrażaża się ją jako liczbę wyładowań na kilometr kwadratowy (tzw. NG – Ground Flash Density). Wartość ta różni się w zależności od regionu. W obszarach o większej intensywności burzowej, takich jak tereny górskie lub rejony przybrzeżne, ryzyko jest znacznie wyższe niż na terenach nizinnych. W obszarach tych notuje się wyższą częstotliwość burz, co bezpośrednio przekłada się na większe prawdopodobieństwo uderzenia pioruna.
- Charakterystyka fizyczna: domy wyższe i o bardziej skomplikowanej architekturze, np. z licznymi występami dachowymi, antenami itp., mają większą powierzchnię zbierania wyładowań (AD – Area of Collection). Oznacza to, że są one bardziej narażone na bezpośrednie trafienie piorunem.
- Otoczenie budynku: Domy stojące na otwartym terenie, z dala od innych wyższych struktur, są bardziej narażone na wyładowania piorunowe. Z kolei budynki znajdujące się w pobliżu wyższych obiektów, takich jak drzewa, kominy czy inne budynki, mogą korzystać z tzw. „efektu cienia”, gdzie wyższe obiekty działają jak naturalne piorunochrony, przejmując na siebie wyładowania atmosferyczne.
Podsumowując, na bezpośrednie skutki wyładowań atmosferycznych narażone są przede wszystkim domy:
- leżące w regionach z większą roczną liczbą dni burzowych;
- umiejscowione na wzniesieniach,
- wysokie (zwłaszcza pow. 10 m)
- wyposażone w występy dachowe,
- nieotoczone przez wysokie obiekty (drzewa, inne budynki, słupy itp.).
- takie, których pokrycie dachowe jest wykonane z łatwopalnych materiałów.
Jak się wyznacza ryzyko zagrożenia piorunowego?
Wyznaczając ryzyko zagrożenia piorunowego, bierze się pod uwagę:
- Roczną liczbę wyładowań piorunowych, które mogą oddziaływać na obiekt.
- Prawdopodobieństwo wywołania szkody przez jedno wyładowanie piorunowe.
- Średnią wartość potencjalnych strat, które mogą powstać w wyniku tych wyładowań.
Zgodnie z normą PN-EN 62305-2:2012, ryzyko uderzenia pioruna można obliczyć za pomocą wzoru:
R= ∑RX
gdzie RX to komponenty ryzyka, a każdy z nich można wyrazić jako:
RX = NX × PX × LX
Powyższy wzór uwzględnia:
- NX – liczba zdarzeń, czyli roczna liczba wyładowań piorunowych mogących dotknąć obiekt.
- PX – prawdopodobieństwo, że zdarzenie spowoduje uszkodzenie obiektu.
- LX – średnia wartość strat, jakie mogą wyniknąć z danego uszkodzenia.
Obliczenia te umożliwiają dokładne określenie ryzyka i podjęcie decyzji o konieczności zastosowania dodatkowych środków ochrony. Obliczanie ryzyka zagrożenia piorunowego (R) jest procesem skomplikowanym i zadanie to należy każdorazowo powierzyć fachowcom. Aby wyznaczyć wartość R, należy zdefiniować i oszacować stosowne komponenty pogrupowane według źródła uszkodzenia (S – ang. source), typu uszkodzenia (D – ang. damage) oraz rodzaju strat (L – ang. loss).
Kiedy konieczne jest zastosowanie ochrony odgromowej?
W teorii system ochrony odgromowej (popularnie nazywany piorunochronem), staje się konieczny, gdy wartość ryzyka R przekracza określoną wartość dopuszczalną RT. Zgodnie z Tablicą 4 zawartą w normie typowe wartości dopuszczalnego ryzyka RT są zależne od typu straty i wynoszą odpowiednio:
- 10-5 – w przypadku ryzyka utraty życia ludzkiego lub odniesienia trwałych obrażeń;
- 10-3 – w przypadku ryzyka utraty usług publicznych;
- 10-4 – w przypadku ryzyka utraty dziedzictwa kulturowego.
Jeśli wartość ryzyka jest wyższa niż akceptowalna granica, konieczne jest podjęcie działań mających na celu jego redukcję. W praktyce skuteczną ochronę odgromową powinien posiadać każdy budynek. Warto pamiętać, że brak takiej protekcji nie tylko poważnie naraża życie, zdrowie i bezpieczeństwo użytkowników, ale i może generować straty finansowe kilkunastokrotnie przewyższające koszt instalacji piorunochronu. Brak systemu ochrony odgromowej stanowi też podstawę do niewypłacenia odszkodowania przez towarzystwo ubezpieczeniowe.
Jak zminimalizować szansę uderzenia pioruna w dom?
Minimalizacja ryzyka uderzenia pioruna w dom polega na zastosowaniu kompleksowych systemów ochrony, zarówno zewnętrznych, jak i wewnętrznych. Zewnętrzne urządzenia ochrony odgromowej, takie jak piorunochrony, przejmują na siebie energię wyładowania, kierując ją bezpiecznie do ziemi. Wewnętrzne środki ochrony, takie jak urządzenia ochrony przed przepięciami, chronią układy elektryczne i elektroniczne wewnątrz budynku przed skutkami przepięć spowodowanych wyładowaniami atmosferycznymi.
Jeśli masz pytania związane z ochroną odgromową budynków lub potrzebujesz efektywnego systemu protekcji – skontaktuj się z nami. AH Hardt to najbardziej doświadczony producent instalacji odgromowych w Polsce. W ofercie posiadamy wysokiej klasy komponenty, dzięki którym każdy układy działa z maksymalną skutecznością.