Молния является мощной, разрушительной силой природы и может поразить здание независимо от типа его кровли. Несмотря на распространенный миф, металлические крыши не притягивают удары молнии, однако точно и не защищают здание от удара. Единственный способ защитить постройку – правильно спроектировать и установить систему защиты от молний, которая может сделать любое строение менее подверженным повреждениям в случае удара.
Нормативные требования к громоотводом построек и строений с металлической кровлей
Металлическая кровля – это собирательное понятие, в которое выходит ряд различных покрытий и форматов крыш: фальцевую, плоскую стальную (из стали листовой или рулонной), профнастил (профилированный лист из металла) и металлочерепицу. Наиболее популярными являются профлист (в связи со своей низкой ценой и легкостью работы), а также металлочерепица, которая имеет стильный и презентабельный внешний вид.
Нормативные требования к молниезащите на металлических крышах достаточно разнообразные, поэтому мы решили написать в структурированном и понятном формате основную информацию относительно данного вопроса.
Главные нормативные документы молниезащиты в России
Основным регламентирующим документом в России является «инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (РД 34.21), по тексту мы будем ссылаться на пункты именно этой инструкции. Согласно пункту 2.6 и 2.11, на металлических крышах в качестве молниеприемника должно быть использовано само покрытие, то есть сама кровля. В этих же пунктах сказано, что все выступающие элементы и детали не из металла должны быть оборудованы собственными молниеприемниками и присоединены к кровле.
С другой стороны, данные указания являются необходимыми, но недостаточными, то есть только лишь покрытие крыши металлом не способно само по себе обеспечить должное отведения от здания от удара молний. Если вы хотите достичь защит полноценной, необходимо обеспечить хороший и крепкий электроконтакт по всей поверхности, который должны соответствовать следующим нормам (согласно пункту 3.4):
- Соединения токоотводов, металоприемников и заземлителей осуществлено посредством сварки.
- В ситуации, если работы с огнем недопустимы недопустимы на объекте, связи можно сделать с помощью болтовых соединений.
- В обязательном порядке нужно проводить каждый год контроль состояния оборудования перед началом сезона гроз.
Таким образом можно заключить, что стыковка металлических, металлочерепичных листов и прочих металлических покрытий крыши осуществляется в рамках определенной нормы электрической связи.
Необходимость молниезащиты
Итак, мы разобрались, что сама по себе металлическая крыша не защищает строение от молний в полной мере, поэтому необходимо устанавливать дополнительные отводящие системы. Однако какие же угрозы для дома несет в себе плохая изоляция?
Наиболее важных всего две:
- Прямой удар молнии – несмотря на то, что крыша сама по себе не притягивает молнии, они все равно случайно могут попасть в постройку, а это приведет к мгновенному возгоранию кровли или изоляционного материала под ней, прямым физическим повреждением, а также выхода из строя электрической сети во всем доме.
- Статическое электричество – менее очевидная угроза, чем обычные молнии, однако так же достаточно важная. Крыши с металлическим покрытием имеют свойство быстро накапливать в себе статическое электричество, возникающие в следствии трения частиц пыли о металл. Разрядка происходит в момент, когда человек или животное касается кровли, а это может привести к серьезному ущербу здоровью, или даже стать причиной смерти кошки.
Таким образом, молниезащита нужна вам даже в случае, если вы живете в очень благоприятном климате, где крайне редко возникают молнии.
Элементы молниезащиты крыш со скатной кровлей
Молниезащита здания со скатной кровлей состоит из трех основных элементов:
- Молниеприемники — берут на себя разряд. Сделаны в форме вертикальных штифтов из прочного металла диаметром 7-13 мм. Закрепляются в местах наиболее вероятного поражения молнией. Для маленького здания или конструкции достаточно будет установить только один приемник, а для более длинных откосов их требуется некоторое количество.
- Токоотводы — проводники из стальной проволоки размером от 6 до 8 миллиметров в диаметре, которые отводят разряд от молниеприемника к точке заземления. Прокладываются по с стенам и скатам крыши, крепятся на кронштейнах, что должны быть расположены в метре.
- Заземлитель — металлическая пластина или сварная трубчатая конструкция с немалой площадью поверхности, закопанная в грунте и отводящая туда отведенный токоотводом разряд молнии.
На скатах большой площади стоит также устанавливать токоотводящую сетку, а токоотводы прокладывать параллельно граням ската с расстоянием не более 6 метров между ними.
Заземление металлической кровли должно иметь достаточную площадь контакта с землей для исследования как грозового разряда, так и накапливающихся зарядов статического электричества. Металлическую крышу лучше заземлять с покрытием из сварной трубной конструкции.
Основные отличительные особенности, характерные для системы молниезащиты металлической кровли
Разберем главные отличия и особенности молниезащиты на металлической кровле.
Отличительные особенности молниезащиты металлических крыш
Молниеприемники устанавливаются на самой высокой точке или точках конструкции для перехвата удара молнии до того, как этот удар поразит строение. На более крупных зданиях терминалы используются избыточно и могут также располагаться в других областях крыши, таких как периметры и даже средние точки плоскости кровли. Зажимы соединяются между собой с общим выводом молниеотвода (плетеной проволокой) из меди или алюминия (с учетом гальванической коррозии), который подключается непосредственно к двум или более заземлителям. Это придает току удара молнии прямой путь к земле, в значительной степени минуя конструкцию и защищая ее от повреждений.
Металлическая кровля может считаться достаточной в качестве молниеприемника только в случае выполнения ряда указаний:
- Крепкое и достаточно безопасное соединение стыкуемых листов;
- Хорошая электрическая связь между листами, правильно сделанные стыки;
- Материалы стропил, которые защищены от вероятности возгорания.
Если невозможно следование указанному, советуем установить заземление и осуществить оборудование здания молниеприемниками тросового типа или стержневого типа.
Молниезащита кровли у металлических крыш скатной формы
Крыши с углом ската больше десяти градусов больше всего популярны в частных домовладениях. В ситуациях, когда решается вопрос, требуется ли возводить молниезащиту в частном доме, в протекции от ударов молнии нуждается в первую очередь скатная крыша, потому что она подвержена наиболее серьезным повреждениям при поражении. В зависимости от того, как выглядит проект строения крыши со скатом, она может быть односкатной или двускатной, чердачной, вальмовой или четырехскатной.
Вероятность скапливания снежных сугробов, растаявшей и дождевой воды на ней ощутимо ниже по сравнению с тем, что может быть на плоской крыше, что поэтому для потребителей она является более практичной в применении. Учитывайте, что в строениях со скатной крышей нужно помнить про наличие решеток и снегоудержателей и водосточных труб, а еще всех иных прочих выступающих над основной поверхностью элементов крыши. Местонахождение, форма и размеры дымоходов, антенн, карнизов, труб вентиляции и световых люков нужно учитывать при установке громоотвода.
Как осуществляется молниезащита металлочерепицы?
Разберем, как производится монтаж молниезащиты на крыши с металлочерепицей. Процесс монтажа молниезащиты может начинаться как на этапе строительства, так и после сдачи здания в эксплуатацию, потому что зачастую люди не уделяют этому должного внимания, и только через какое-то время жизни в здании без громоотвода начинают задумывать о том, как бы им установить себе молниезащиту.
Требования при монтаже молниезащиты
Во время возведения молниезащиты должны соблюдаться ряд требований. Молниеприемник должен быть установлен на самую высокую точку крыши. Как правило монтаж производится на телевизионной мачте, дымоходе, шахте вентиляции или коньке. Проблемной стороной данного требования является следующее – из-за достаточно большого веса молниеприемника он может повредить конструкцию, на которую установлен. Поэтому часто в качестве альтернативного решения выбирают высокое дерево, стоящее неподалеку. В таком случае нужно особенно тщательно контролировать процесс работ, потому что дерево, очевидно, крайне легко поддается воспламенению.
Как выбрать идеальную молниезащиту для дома?
Территория для защиты от молний с высокой вероятностью прорва (например, открытые распорядительные устройства или подстанции и подсобные сооружения) должны быть оборудованы должной молниезащитой. Вводы аппаратов, а также токоотводы и шинопроводы нужно устанавливать как можно глубже в зону защиты, потому что поражение ее молнией наиболее вероятно.
Такого рода территории, где очень вероятно возникновение прорыва нужно защищать с высокой степенью ответственности, а молниеотводы и токоотвод должны быть достаточно длинными и крепкими, чтобы ни один из составляющих систем не вышел из строя в самый неподходящий момент. Кроме того, зоны, часто поражаемые молниями, нужно регулярно осматривать с целью выявления каких-либо неисправностей. При размещении важных объектов с внутренней стороны многократных молниеотводов степень их защиты значительно повышается.
Стержневые молниеотводы нужно использовать для защиты однако стоящих сооружений или групп из некоторого количества различных сооружений небольшой протяженности, а молниеотводы тросового типа — для длинных и сложных зданий и строений.
Токоотвод и заземлитель
Помните о том, что молниезащита должна быть регулярно обслужена и проверена для того, чтобы поддерживалась степень ее работоспособности. Поэтому не пренебрегайте сервисной работой и каждый год осматривайте молниеприемник на целостность, проверяйте точки креплений к токоотводам. Раз в три года нужно будет заменить или укрепить ослабевшие контакты, а раз в 5 лет – выкапывать заземлитель и проверить степень его повреждения коррозией. В случае, если заземлитель проржавел сильнее, чем на 30%, его нужно будет заменить на новый.
После установки молниеприемника его необходимо токоотводом соединить с заземлителем. Обычно для этого используется стальная проволока (толщиной как минимум 7 миллиметров), способная выдерживать напряжение до двухсот тысяч ампер. Прокладка токоотвода осуществляется по самой короткой траектории, места стыков соединяются с помощью сварки, причем качественной, которая не разрушится от воздействия токов высокого напряжения. Токоотвод подключается к молниеприемнику и сначала спускается по крыше, а потом проводится по стене в максимальном удалении от дверей и окно. К стене крепление осуществляется с помощью металлических хомутов.
Заземлители должны быть произведены из меди или нержавеющей стали, потому что данные металлы имеют высокую проводимость. Сам заземлитель закапывается в землю или грунт на глубину как минимум 2-3 метра, причем расстояние от дома, дорожек и отмостки должно быть по меньшей мере в пять метров. В идеале почва должны быть глинистой или суглинистой и влажной, чтобы тоже хорошо проводить электричество. Если же вы живете в месте с сухой землей, то перед грозой можно обильно пролить ее водой, чтобы увеличить показатели влажности.
Нормативы расчета молниеотводов
Существует несколько национальных стандартов, устанавливающих требования к молниезащите:
- С использованием молниеприемников (Early Streamer Emission, ESE): UNE 21186 (Испания); NF C 17-102 (Франция); NP 4426 (Португалия); TS 13709 (Турция):
- Защита от молнии с помощью молниеприемников с ранним выбросом стримеров (ESE) — NC 1185 (Куба); NA 33 (Ангола);
- Интегральная защита от молнии (они включают внешнюю, внутреннюю и превентивную защиту) — IEC 62305.
- Международный стандарт, определяющий необходимость и способ установки LPS — он включает оценку риска и требования по координации устройств защиты от перенапряжения.
Каждый из стандартов имеет свои особенности и отличия, но в целом все они пригодны для того, чтобы быть ориентиром во время выбора системы защиты от молнии для вашего дома. Относитесь ответственно к защите своего жилища!
