Az új villámvédelmi szabvány IV.
2007/4. lapszám | Kruppa Attila | 3120 |
Figylem! Ez a cikk 18 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Előző cikkünket azzal fejeztük be, hogy az egyes kockázattípusok értéke kockázati összetevők összegeként állítható elő. Sorozatunkat a kockázati összetevőket befolyásoló fizikai tényezők ismertetésével folytatjuk, ami elvezet bennünket a kockázatelem...
A kockázati összetevőket befolyásoló tényezők
Feladatunk az, hogy kapcsolatot találjunk az épület kialakításának számszerű formában, vagy legalábbis többé-kevésbé egzakt jellemzők formájában megragadható paraméterei és a kockázattípusok között. Ennek a sokszor meglehetősen távoli és áttételes kapcsolatnak első elemeként az R1.R4 kockázattípusokat RA, RB.RZ kockázati összetevőkre bontottuk. A felbontás közelebb vitt bennünket a villámok és a veszteségek közötti hatásmechanizmus megértéséhez, de továbbra sem elég kézzelfogható a kockázattípusok meghatározásához.
A következő lépésben ezért az RA, RB.RZ kockázati összetevők további elemzésére van szükség, melynek eredményeként lehetőségünk nyílik majd az összetevők számszerűsítésére. Az ezt lehetővé tevő felbontást az 1. táblázat ismerteti. (A szabvány természetesen a szolgáltatásokra vonatkozóan is megadja a felbontást, erre azonban csakúgy, mint eddig, most sem térünk ki.)
Kiemelve például az RB kockázati összetevőt, a táblázat alapján öt befolyásoló tényezőt találunk: gyűjtőterület, külső villámvédelmi rendszer, tűzvédelmi intézkedések, tűzveszélyesség, különleges veszélyek. Mielőtt azonban az RB számításának módját részletesebben kifejtenénk, ismerjük meg a kockázatok elemzésének általános folyamatát.
A kockázatelemzés folyamata
A kockázatelemzés az alábbi lépésekből áll. 1. A védendő objektum körülhatárolása és jellemzőinek megadása (tekintettel az 1. táblázat befolyásoló tényezőire). 2. A lényeges veszteség- és az ezeknek megfelelő kockázattípusok azonosítása. 3. Az R1-R4 kockázattípusok számítással történő meghatározása. 4. A védelem szükségességének meghatározása az R1-R3 kockázattípusok értékének az elviselhető kockázat RT mértékével történő összehasonlítása által. 5. A védelem költséghatékonyságának a meghatározása. E folyamattal kapcsolatban az alábbiakat célszerű megemlíteni.
A védendő objektum körülhatárolása alatt egyrészt természetesen befoglaló méretek meghatározását kell értenünk, másrészt ide kell értenünk az objektumon (épületen) belüli olyan részek (zónák) elkülönítését is, amelyek valamilyen védelmi szempontból önálló egységet alkothatnak. Példaként említsük egy kórházi épülettömb műtőblokkjának, illetve a kórtermi résznek az elkülönült vizsgálatát. A két zóna jellemzői (ld. 1. táblázat) között lényeges különbség van, ami indokolja a felbontást. Zónákra bontás nélkül az objektumok villámvédelme egyes esetekben (így az említett kórházi példa esetén is) indokolatlanul költséges lenne.
A lényeges veszteség-, illetve kockázattípusok szoros összefüggésben állnak az épületek rendeltetésével. Egy társasház esetében csak R1 és R4 számításának van értelme, hiszen az épületet érő villámcsapás esetében valószínűleg sem kulturális örökség elvesztésével, sem közcélú szolgál- tatás elvesztésével nem kell számolnunk.
A szabvány nem rögzíti az elviselhető kockázat (-típusok) mértékét, csupán javaslatot ad. Nyitva hagyja annak lehetőségét, hogy különböző (hatósági) előírások az elviselhető kockázat mértékét más értékként határozzák meg.
A szabvány lehetőséget ad a védelem költséghatékonyságának meghatározására is. Ennek létjogosultságát az biztosítja, hogy - amint majd látjuk - a villámvédelem megvalósítására lényegesen több műszaki lehetőségünk kínálkozik, mint az MSZ 274 alapján. Ugyanakkor a költséghatékonyság vizsgálata nem képezi szükségszerű részét a kockázatkezelésnek.
A villámvédelmi intézkedések részei az épület jellemzőinek, azaz "bemenő adatok". Ez a tény a kockázatelemzés folyamatában iterációs eljárásként jelenik meg, amit az 1. folyamatábra jól szemléltet.
A kockázati összetevők értékének számítása
A folyamatábra jól szemlélteti, hogy a kockázatkezelés lényegi részét a kockázati összetevők értékének számítása képezi, amelyekből az R1-R4 kockázattípusok az előző cikkünkben közölt módon egyszerű összeadással származtathatók. Az egyes kockázati összetevők az Rx = Nx x Px x Lx [1] általános képlettel számolhatók, ahol
Nx az egy évre eső veszélyes események (villámcsapások, amelyek a kockázati tényező szempontjából figyelembe veendők) száma,
Px az objektum (épület) villámcsapás hatására bekövetkező károsodásának valószínűsége,
Lx a károsodás következtében előálló veszteség.
Nx értékének pontos számítási módját az MSZ EN 62305-2 szabványlap "A" függeléke tartalmazza. Az alkalmazott módszer viszonylag egyszerű, hiszen lényegében az objektum geometriájával, illetve méretével összefüggő gyűjtőterületnek, a terület villámáram-sűrűségének és egy korrekciós tényezőnek a szorzatát kell képezni. A korrekciós tényező (l. 2. táblázat) az MSZ 274-ből is ismert "környezeti hatás" szerepét látja el számszerűsített formában.
Eszerint ha egy épület ("A" függelék alapján meghatározott) gyűjtőterülete 0,1 km2, a villámsűrűség 3 villám/ km2/év, az objektum helyzetéből fakadó korrekciós tényező pedig 0,5, akkor N-re 0,1 x 3 x 0,5 = 0,15 adódik. Itt érthetővé válik számunkra, hogy a gyűjtőterület (az épületnek, illetve szolgáltatásnak az a környezete, amelyen belül a felhő-föld villámok lényeges hatást gyakorolnak a védendő objektumra), mint az objektum geometriájából származtatható jellemző miért szerepel az 1. táblázatban minden kockázati összetevő befolyásoló tényezőjeként, bár meg kell jegyeznünk, hogy a különböző villámcsapás-típusokhoz (lásd korábbi cikkeinkben az S1-S4 forrástípusokat) természetszerűleg más-más gyűjtőterület-nagyság tartozik.
Px és Lx értékének meghatározása táblázatok segítségével a "B", illetve a "C" függelék alapján történik. Ha például RB-t akarjuk számolni, akkor PB értékének meghatározásához a "B" függelékben a 3. táblázatot találjuk.
Feltételezve az egyszerűség kedvéért, hogy szóbanforgó épületünkön nincs villámhárító, PB értéke 1. Az RB értékének meghatározásához még szükséges LB-értéket a "C" függelék alapján kapjuk, ahol az alábbi összefüggést találjuk: LB=rp x hZ x rf x Lf [2]
Lf , rp, hZ és rf értékének meghatározása sorra a 4., 5., 6. és 7. táblázat alapján lehetséges. (A táblázatokat itt egyszerűsített formában közöljük.)
Számpéldánkban feltételezve, hogy nincs tűzveszély, rf értéke 0 lesz, aminek következtében a [2] és [1] képletek miatt LB és RB értéke ugyancsak 0 lesz.
A bemutatott számítási módszert következő cikkünkben elemezzük.
