Yours obediently,
SANDERSON & CO.
ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ КОНФЕРЕНЦИИ ПО МОЛНИЕОТВОДАМ.
I. — Обычно это отрезок медной трубки длиной 5 футов и диаметром 1 дюйм × № 8 по британскому стандарту проводов (B.W.G.), который называется подъемным стержнем, увенчанный сплошным медным наконечником, выкованным из круглого прутка диаметром ⅞ дюйма, выкованным на три четверти своей длины в квадратный сужающийся наконечник, указанный подъемный стержень и наконечник свинчены вместе медным шарообразным соединением, в которое ввинчены четыре меньших наконечника под углом 45 градусов. При установке молниеотводов на церковных шпилях и башенках мы обычно прокладываем медную ленту на несколько дюймов выше флюгера или навершия, предварительно подготовив и заострив ленту; при этой системе все соединения исключаются.
II. — Мы, как единственные изобретатели, производим сплошные медные ленточные молниеотводы следующих размеров: —
Nos. 1 2 3 4 5 21 22 23
in. in. in. in. in. in. in. in.
⅝×1/12 ¾×⅛ 1×⅛ 1½×⅛ 2×⅛ 1×1/16 1½×1/16 2×1/16
[A ·05 ·09 ·13 ·19 ·25 ·06 ·09 ·13]
и в непрерывных длинах до 500 и 600 футов.
III. — Да. Для высоты, скажем, 50 футов мы рекомендуем наш размер № 2 (¾ дюйма × ⅛ дюйма); для 100 футов — наш размер № 3 (1 дюйм × ⅛ дюйма); и для 200 футов или более — наш размер № 4 (1½ дюйма × ⅛ дюйма); или наши № 21 (1 дюйм × 1/16 дюйма), 22 (1½ дюйма × 1/16 дюйма) или 23 (2 дюйма × 1/16 дюйма) в зависимости от положения и обстоятельств.
IV. — В случае с церковным шпилем или башенным проводником у нас нет никаких соединений, как описано в ответе I, но там, где используются подъемные стержни и наконечники, мы делаем медную муфту, свинченную с одного конца для приема подъемного стержня, а с другого конца — для приема медной ленты, которая прочно клепается в муфту, а затем припаивается или припаивается твердым припоем. Но когда используется полная система с ветвями или притоками, идущими от нескольких точек к главным проводникам, мы делаем соединение с помощью медных заклепок, а затем паяем.
V. — С помощью бронзовых зажимов или держателей, врезанных в здание, что обеспечивает плотный контакт медной ленты с поверхностью здания. Ни при каких обстоятельствах мы не используем стеклянные, эбонитовые или другие изоляторы.
VI. — В хорошей влажной земле на глубине 5 или 6 футов мы просто выводим медную ленту из здания на 20 футов, а затем клепаем на нее медную заземляющую пластину, или иногда используем большую решетку, сделанную из медной ленты, используя до 200 погонных футов в ее конструкции. Везде, где мы делаем заземление в каменистой, сухой или гравийной почве, мы всегда засыпаем груз мелкого кокса, древесного угля или другого углеродистого вещества, а также отводим систему дождевых водосточных труб над сформированным таким образом заземлением; также, где это возможно, мы соединяем проводник с газовой и водопроводной системами снаружи здания. Во всех случаях заземления размер заземляющей пластины пропорционален размеру используемого проводника и другим обстоятельствам.
VII. — Мы не в состоянии прийти к какому-либо заключению относительно какой-либо определенной площади, которую один молниеотвод будет эффективно защищать, и никакие два автора, по-видимому, не согласны по этому вопросу; но из фактического практического опыта 30 лет, в сочетании с самым пристальным наблюдением и исследованием, мы в состоянии сказать, решительно, что проводник на одном видном возвышении — например, башенке — не защитит аналогичное возвышение, будь оно всего в 1 ярде или 50 ярдах; но при условии, что две видные особенности будут снабжены проводниковым наконечником на каждой, тогда на одном и том же фундаменте, мы говорим, что обе они будут эффективно защищены. Но для целей упрощения и практической иллюстрации наших взглядов на этот предмет мы прилагаем чертежи и подробности нескольких зданий, для которых мы разработали систему молниеотводов и которые, как мы полагаем, являются совершенными.
VIII. — Да, — всегда, и пропорционально количеству принятых дополнительных приемников.
SANDERSON & CO.
ПОДРОБНОСТИ МОЛНИЕОТВОДОВ, ПРИМЕНЕННЫХ К НОТТИНГЕМСКОМУ ЗАМКУ.
Следующие три гравюры делают необходимыми очень немногие словесные детали. Рис. 1 дает восточный фасад замка, он показывает часть флагштока высотой 115 футов, который имеет проводник, также три главных приемника и двадцать шесть второстепенных наконечников на здании, и двумя пунктирными линиями положение двух главных проводников к земле. Главные приемники — это конические железные трубки длиной 13 футов, несущие медные ленты 1 дюйм × 1/16 дюйма и заканчивающиеся медными наконечниками с платиновым острием; второстепенные наконечники — из сплошной меди длиной 9 дюймов. Главные проводники к земле — медные ленты 2½ дюйма × 1/16 дюйма.
Рис. 1.
Рис. 2 дает план крыши, большая часть которой из стекла с деревянными стропилами. Двенадцать главных приемников показаны маленькими кольцами, девяносто четыре второстепенных наконечника — круглыми точками, горизонтальная медная лента (2 дюйма × 1/16 дюйма), объединяющая все верхние приемники, — пунктирной линией, а положение главных проводников к земле — пунктирными крестиками. Все желоба металлически соединены с проводниками.
Рис. 2.
Рис. 3 дает общий план (за который мы обязаны архитекторам, Messrs. T. C. Hine & Sons) замка и территории, а также небольшое сечение, указывающее на крутую возвышенность, на которой стоит замок. Из них будет видно, что два главных проводника к земле проложены под землей на глубине около 4 футов, под террасой и вниз по склону, и заканчиваются в решетчатой конструкции размером около 14 футов в квадрате из медной ленты 2½ дюйма × 1/16 дюйма, склепанной на каждом пересечении. Другой контакт с землей получен путем привинчивания терминала к городской водопроводной магистрали. Общая длина ленты, использованной в заземляющих соединениях, составила около 500 футов.
SANDERSON & CO.
Рис. 3.
ПРИЛОЖЕНИЕ D. ОТЧЕТ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ КОРОЛЕВСКОГО ИНСТИТУТА БРИТАНСКИХ АРХИТЕКТОРОВ ДЛЯ КОНФЕРЕНЦИИ ПО МОЛНИЕОТВОДАМ.
Совет Королевского института британских архитекторов разослал свыше 600 циркуляров (копия которых следует за этим Отчетом) своим членам-архитекторам с просьбой предоставить информацию о повреждениях молнией любых известных им зданий.
Совет также запросил ту же информацию у своих почетных членов (свыше 100 человек), которые в основном являются людьми, выдающимися в научном, литературном и художественном мире.
Совет получил к этой дате только 35 ответов от архитекторов и 1 от почетных членов.
Из этих ответов многие сводятся к тому, что не возникало случаев повреждения работ под их руководством. Остальные дают 33 примера повреждений и во многих случаях очень подробно описывают их детали.
Приведенные примеры могут быть грубо классифицированы следующим образом: —
Имеется 26 случаев повреждения зданий, где не было проводников.
В 9 из них молния нанесла некоторый ущерб дымоходам и другим открытым частям, а затем была безопасно проведена в землю через металлические желоба и дождевые водосточные трубы.
В трех других случаях молния, согласно заявлению лиц, находившихся в пораженном здании, по-видимому, рассеялась и вышла через открытые двери и т. д.
Мы не даем никакого мнения по этому поводу, но факты изложены отчетливо. В нескольких других случаях молния ушла в нескольких различных направлениях и токах.
Имеется 6 случаев повреждения зданий, несмотря на то, что они были защищены молниеотводами. В одном из них (№ 14) неудача ясно объясняется тем фактом, что нижняя часть проводника была украдена, оставив в земле только два или три фута его. Молния в этом случае пробила стену толщиной 4 фута 6 дюймов на высоте 6 футов от пола к газовой трубе.
В другом случае (№ 3) был поражен фронтон, хотя он находился близко к шпилю и башенке, которые имели молниеотвод.
В другом (№ 7) пораженная часть (дымоход) находилась в 64 футах от башни в том же здании, имеющем молниеотвод.
В № 24 проводник был достаточной защитой, пока не прошел по острому изгибу вокруг некоторых молдингов; их он повредил, но дальнейшего ущерба не нанес.
В двух случаях (№ 21 и 23) разряд повредил газовую трубку рядом с ним и поджег газ, а через него — здание.
Мы просим наконец обратить внимание на чертежи, приложенные к № 7 (г-н Колсон из Винчестера), показывающие повреждение деревьев в 130 футах по прямой линии от шпиля, который был разрушен, не имея проводника.
T. HAYTER LEWIS, V.P.
JOHN WHICHCORD, V.P.
ЦИРКУЛЯР.
Конференция по молниеотводам.
Сэр,
Имею честь сообщить вам, что Совет назначил двух своих членов для встречи с делегатами от нескольких научных обществ с целью обсуждения наилучших методов защиты зданий от молнии; и в соответствии с резолюцией этой конференции я имею честь направить вам, по желанию Совета, вопросы, приведенные ниже.
Буду очень признателен, если вы вернете мне этот документ с любым ответом, который вы сможете дать на вопросы, в понедельник 20 января 1879 года или ранее; и
I remain, Sir,
Your faithful servant,
WILLIAM H. WHITE,
Secretary.
9, Conduit Street, Hanover Street, W.
19th December, 1878.
Вопросы.
1. Были ли поражены молнией какие-либо здания, в строительстве которых вы профессионально участвовали или которые вам иначе хорошо известны?
2. Если да, кратко опишите нанесенный им ущерб, описав их общий план и конструкцию с помощью эскизов или иным образом, особо отметив положение любых металлических конструкций на крышах, трубах и т. д.
3. Были ли здания снабжены молниеотводами? Если да, опишите их в отношении следующих пунктов: —
(a). Их материалы и размеры.
(b). Их крепление к зданию.
(c). Их соединение с землей.
(d). Их верхние приемники.
(e). Высота проводника над дымоходом или другой прилегающей частью здания.
(f). Если существовало более одного проводника, укажите расстояние друг от друга.
4. Каково было расстояние пораженной точки по горизонтали и вертикали от проводника?
5. Был ли нанесен какой-либо ущерб, и если да, то какой, проводнику и каким образом?
6. Дайте подробности о любых деревьях на небольшом расстоянии от пораженного здания.
Ответы, полученные на этот Циркуляр, слишком длинны, чтобы быть напечатанными полностью, поэтому их пришлось сократить в следующем списке, и, следовательно, они не могут быть даны как отдельные ответы на каждый вопрос.
Ответы были все пронумерованы последовательно, так что номера, пропущенные в списке, относятся к циркулярам, возвращенным членами, у которых не было информации по этому предмету.
ОТВЕТЫ НА ЦИРКУЛЯР.
2. Сент-Обин, Дж. П. Уик-Сент-Мэри, Северный Корнуолл. — Башня этой церкви стоит на очень возвышенном месте и имеет высокие пинакли, три из которых были поражены в разное время, в каждом случае один из этих пинаклей был разрушен и его пришлось разобрать и восстановить. Некоторые камни скреплены железными скобами, но нет железных или других металлических шпинделей. Крыша башни, как и церкви, сланцевая, без водостоков, и на здании нет молниеотводов. Вокруг церкви открытая местность, и нет ни одного дерева значительного размера в радиусе мили от башни.
Следующий подробный отчет был получен непосредственно от преподобного Г. Х. Хопкинса, настоятеля прихода: —
Отчет о положении церкви Уик-Сент-Мэри в графстве Корнуолл и воздействии молнии на пинакль и башню, когда они были поражены в четвертый раз в этом столетии 8 ноября 1878 года.
Положение здания. — Церковь расположена в северном углу обширного треугольного плато, которое к югу сильно изрезано небольшими долинами и низкими холмами, в то время как возвышенность по большей части представляет собой пустошь, местами прерываемую возделанной землей и небольшими плантациями. В пределах четверти мили от церкви, с трех сторон, земля начинает очень быстро понижаться на глубину 200 или 250 футов; она находится в трех милях от моря и почти на 500 футов выше него; к северо-западу лежит залив Уайдмут, один из очень немногих разрывов в скалах вдоль побережья Северного Корнуолла; вся протяженность этого разрыва составляет целую милю с половиной; между заливом и оконечностью плато, на котором построена церковь, поверхность изрезана низкими холмами, только один из которых превышает 250 футов над уровнем моря, и это исключение отделено одной долиной от церковного холма; в полумиле к югу от церкви находится самая высокая точка в приходе, но ни она, ни какой-либо холм на протяжении нескольких миль не превышают по высоте пинакли башни. Возвышение здания над окружающей местностью можно лучше понять из местного слуха, что 28 церквей видны с зубцов башни, а средний размер прихода, прикрепленного к каждой церкви, составляет 6000 акров. Высшая точка пинакля находится на 90 футов выше земли.
Никаких шахт или источников воды под ней. — Нет никаких доказательств существования какой-либо металлоносной жилы в приходе, и, конечно, никакой такой притягиватель электричества не лежит под церковью, и нет никакого источника воды рядом с фундаментом; но поскольку поверхностная почва — глина, дождевая вода не имеет возможности стекать, кроме как по поверхности, и несколько часов влажной погоды делают почву похожей на мокрую губку.
Обстоятельства. — Башня была поражена в 6:45 утра 8 ноября 1878 года, погода до этого была порывистой, с внезапными штормами града и дождя, когда каждое тяжелое облако приходило с моря: много раз в течение ночи град был очень сильным, и именно во время одного из этих штормов произошел одиночный электрический разряд; градины были значительными как по количеству, так и по размеру, когда произошла вспышка, и они определенно начали падать до того, как произошел удар.
Яркость вспышки. — Яркость молнии была интенсивной, и я приложил некоторые усилия, чтобы узнать о воздействии, которое она оказала на тех, кто ее видел. Я не спал, и молния осветила комнату через двойные ситцевые занавески и темно-зеленые жалюзи, окна выходили в сторону от церкви и находились более чем в четверти мили от нее; во время шторма фермер укрылся в закрытом сарае для скота, в 200 ярдах от церкви, и он говорил впоследствии о своем впечатлении, что он окружен огнем; два фермера, направлявшиеся на ярмарку в Камелфорд, в это время ждали на дороге, в полутора милях от церкви, и их впечатление было, что они окутаны пламенем, и пламя прошло между ними; эти впечатления были даны мне в разное время и были независимыми свидетельствами индивидуального мнения. В Холсуорти, в восьми милях по прямой линии, две дамы ухаживали за своей больной матерью, и яркость молнии затмила яркость света двух свечей и парафиновой лампы.
Громкость грома. — Громкость удара грома была очень велика; конечно, он потряс мой дом; и соседний настоятель, который живет в трех милях в соседнем приходе, почувствовал эффект удара в степени, которая была очень необычной; в Камелфорде, лежащем к западу-юго-западу и удаленном примерно на двенадцать миль, с значительным рядом холмов между ними, гром не был слышен; но двумя милями ближе и на той же линии он был едва слышен: эта последняя станция находилась на вершине хребта; в Холсуорти, лежащем к востоку-северо-востоку, он был услышан как ужасный раскат; в Килкхэмптоне, который лежит прямо на север и отделен широкой изрезанной долиной, гром обвиняли в том, что он заставил жеребят в ужасе прорваться через забор, а расстояние составляет десять миль. Я не могу дать дальнейшего отчета ни о расстоянии, на котором был слышен гром, ни об интенсивности света вспышки. Поскольку ветер дул с запада с небольшим отклонением к северу, влияние ветра на звук очевидно.
Воздействие на пинакль. — Юго-западный пинакль (A) был поражен, и, по-видимому, воздействие молнии не ощущалось на двух самых верхних камнях, а именно на маленьком кресте и усеченном конусе, который поддерживает его на вершине, оба из гранита. Можно заметить, что вся облицовка башни — гранитная, внутренняя кладка состоит из мелких камней разных видов, что превышает 3 фута в толщину, в то время как гранитные блоки, облицовывающие башню, варьируются от 10 до 12 дюймов в толщину, а в некоторых случаях имеют огромный размер и вес. Как только ток смог достичь той части пинакля, которая состоит из рядов отдельных камней, начались разрушения, и эффект заключался в том, чтобы вытолкнуть камни вокруг оси пинакля, так что в одном и том же ряду многие камни были разделены интервалами от 1 до 5 дюймов; один большой блок длиной 2 фута был выброшен прямо наружу, но, к счастью, упал вне стен башни и оставил пролом в пинакле, открывающийся в ту сторону, откуда пришел шторм. Весь пинакль был разрушен, и все ряды камней, из которых он состоит, смещены, а также два ряда камней, которые лежат под ним. Свирепые дождевые штормы давно смыли весь раствор между камнями, составляющими внешнюю часть башни, и, вероятно, каждый ливень намокает внутреннюю часть кладки; и это было особенно заметно в одной части, где есть значительная утечка дренажа с крыши башни.
Воздействие на башню. — Путь действия тока был от пинакля к этой утечке, где поток воды стекал по стене и между гранитной облицовкой и внутренней кладкой; нисходящий путь воды был остановлен колокольным окном, а затем должен был упасть на кладку под окном; прямо над окном большой гранитный блок C (внешний размер 2 фута на 14 дюймов) был выброшен таким образом, что он висит как полуоткрытая дверь, выступающий край которой находится как раз под утечкой и выступает примерно на 10 дюймов от стены; через колокольное окно проходит горизонтальный железный прут, а в нижней части окна лежит старый железный прут; каменная кладка под этим прутом была сильно повреждена. С этого места эффект молнии исчезает, пока он не достиг огромного резного гранитного блока D, который лежит на южной стороне башни и очень близко к ее юго-восточному углу; и на несколько футов ниже этого свинцовый желоб E (через который часть дренажа крыши выливается на землю) проходит несколько футов вниз по стене к земле, но не достигает земли на 12 футов. Огромный резной гранитный блок разбит на две почти равные части линией, параллельной его вертикальным краям, и две части разделены почти на полдюйма; излом камня не совсем прямой и не чистый, и части камня не выступают за поверхность башни. Я не смог проследить путь дальше; он мог пройти вдоль 70 футов свинцового желоба между нефом и южным приделом (F) к восточному концу церкви или уйти в землю у основания башни. Три или четыре дня спустя, во время очень сильного ветра, второй камень упал с пинакля; этот же камень был частично вытолкнут по предыдущему случаю в 1865 году. При осмотре пинакль оказался в таком ненадежном состоянии, что один удар молотком по одному маленькому камню поставил бы под угрозу все.