Характеристика грозовой деятельности и грозопоражаемости зданий и сооружений

Об интенсивности грозовой деятельности в различных районах Земли судят по повторяемости и продолжительности гроз, регистрируемых в днях или часах за год по слышимому грому в начале и конце грозы. Однако более важной характеристикой для оценки возможного числа поражений объектов молнией является плотность ударов молнии в землю.

Плотность ударов молнии в землю, выраженная через число поражений 1 км² земной поверхности за год, определяется по данным метеорологических наблюдений в месте расположения объекта.

Если же плотность ударов в землю (N_q) неизвестна, её можно рассчитать по следующей формуле, 1/(км² год):

N_q = 6,7·T_d/100,

где T_d - среднегодовая продолжительность гроз в часах, определенная по региональным картам интенсивности грозовой деятельности (табл. 1).

Таблица 1

Укрупненные данные по грозовой активности на территории России

При расчете числа поражений нисходящими молниями принимается, что возвышающийся объект принимает на себя разряды, которые в его отсутствие поразили бы поверхность земли определенной площади (так называемую поверхность стягивания). Эта площадь имеет форму круга для сосредоточенного объекта (вертикальной трубы или башни) и форму прямоугольника для протяженного объекта.

Имеющаяся статистика поражений объектов разной высоты в местностях с разной продолжительностью гроз позволила определить связь между радиусом стягивания (r_о) и высотой объекта (h_x); в среднем его можно принять r_о = 3h_x.

Анализ показывает, что сосредоточенные объекты поражаются нисходящими молниями высотой до 150 м. Объекты выше 150 м на 90 %, как было отмечено ранее, поражаются восходящими молниями.