Молниезащита здания с крышей из металлочерепицы. Молниезащита скатной кровли: виды и устройство. Цены на комплектующие для молниезащиты кровли
Издавна сверкание молний и грохот грома во время грозы вызывали безотчетный страх у человека. Позже люди поняли, что опасность представляет не сам гром, а молния, которая может попадать в строения, высокие деревья и даже в людей и животных.
От ударов молнии часто возникали пожары, уничтожавшие целые поселения и оставлявшие жителей без крова над головой. Поэтому очень важно сделать все возможное, чтобы защитить жилье от попадания молнии и его последствий.
Необходима ли молниезащита металлической крыши?
Уже более столетия для покрытия крыш жилых зданий чаще всего используется металл. Это и традиционные фальцевые кровли из листовой стали и меди, и крыши из металлочерепицы или профнастила.
Хотя сам металл кровельного покрытия не горит, в большинстве случаев он укладывается на деревянные конструкции обрешетки и горючие изоляционные покрытия. Именно они обычно являются источником возгорания, поскольку при ударе молнии в металлическом покрытии кровли возникают оплавления и прожоги, вызванные огромной температурой грозового разряда. Поэтому, как только люди поняли природу молнии, они начали устанавливать на высоких зданиях громоотводы с целью защитить их от ударов стихии.
Молниезащита индивидуального жилого дома с металлической крышей
Первые молниеотводы представляли собой высоко поднятые на специальных мачтах металлические стержни, которые во время сильной грозы притягивали разряды молнии. Именно поэтому молниезащита металлической крыши с помощью молниеотвода сразу превращает ваш дом в объект возможной атаки, подвергая опасности не только вас, но и ваших соседей.
Принимая решение о необходимости устройства молниезащиты, нужно прежде изучить высотность окружающей застройки. Если рядом с вами есть доминирующие объекты, например, высокие здания, водонапорные башни или магистральные опоры линии электропередач, с установкой молниеотвода лучше не торопиться.
В этом случае лучше выполнить заземление металлической крыши. Для этого металлические листы кровельного покрытия надежно соединяют между собой и со всеми металлическими конструкциями, расположенными на крыше и присоединяют их к сети заземления.
Схема заземления металлической крыши
Электрики называют это системой уравнивания потенциалов. Во время грозы (при близких разрядах молнии) в наэлектризованном воздухе возникают огромные перенапряжения, которые могут привести к возникновению электрических разрядов между различными деталями кровли. Заземление железной крыши защитит здание и от возникновения внутри дома шаговых напряжений с большой разницей потенциалов.
Установка молниеотвода
Если же ваш дом не защищают соседние боле высокие строения, об его молниезащите придется позаботится самому.
Большая часть специалистов считает наиболее оптимальной установку молниеотвода рядом с домом на некотором расстоянии от него. Обезопасив здание от прямого попадания грозового разряда, он, при этом, не станет причиной возникновения внутри дома опасных перенапряжений.
Если рядом с домом есть высокое дерево, молниеотвод можно установить прямо на нем. Для этого на длинном шесте закрепляют металлический прут таким образом, чтобы его конец был выше кроны дерева.
Для установки молниеотвода можно использовать и мачту, на которой установлена телевизионная антенна. Если же такой возможности нет, молниеотводы устанавливают прямо на крыше здания. Их можно разместить как на фронтонах, так и на дымовой трубе дома.
Громоотвод, установленный на трубе, и система молниезащиты на металлической крыше
В последние годы появились современные системы так называемой «активной молниезащиты». В них, вместо обычных стержневых молниеприемников, устанавливаются специальные устройства, посылающие навстречу молнии мощный электрический разряд, принимающий на себя всю силу ее удара.
Различные виды молниезащиты зданий
Из курса школьной физики известно, что зона защиты молниеприемника представляет собой конус, внутри которого должен находится защищаемый объект. Из этого вытекает, что чем выше будет молниеотвод, тем больше будет объем защищенного пространства.
Высота молниеотвода должна быть приблизительно равна длине здания, умноженной на три. Часто, если здание имеет большие размеры, установить молниеотвод необходимой высоты очень сложно и трудоемко. В таких случаях используют другие виды молниеприемников. Кроме стержневого, молниеприемники бывают сетчатого и тросового типов.
При установке молниеприемника любого вида, устройство системы уравнивания потенциалов и заземление в частном доме крыши являются обязательными.
Устройство внешней молниезащиты жилого дома
Основными элементами системы молниезащиты являются молниеприемник, токоотвод и заземлитель.
Самый обычный молниеприемник представляет собой стальной стержень, сечением не менее 100 мм² и длинной до 1,5-2,0 м. Обычно для этой цели используют стальной прут диаметром 12 мм.
Токоотводом соединяют молниеприемник с контуром заземления. Уже из самого его названия понятно, что он предназначен для отвода грозового разряда в землю. Толщина токоотвода должна быть не менее 6 мм, поскольку сила тока грозового разряда может достигать 200 тысяч ампер! К токоотводу присоединяется и заземление металлической крыши.
Контур заземления состоит из нескольких электродов, погруженных в землю и соединенных между собой. Выбор его конструкции зависит от характеристик грунта в месте постройки дома.
Соединение всех деталей системы молниезащиты между собой должно быть очень надежным. На рисунке показаны различные способы соединения между собой различных ее элементов.
Контур заземления выполняется на расстоянии 1,5-2,0 м от стены здания со стороны, противоположной входу в дом. Для этого отрывается траншея, глубиной не менее 0,5 м. На дно траншеи на глубину 2-3 м забиваются электроды заземления из стальных уголков или отрезков металлических труб.
Здания с металлической кровлей являются едва ли не самыми распространенными, если касаться варианта покрытия. К ним относятся профнастил (профилированный лист), металлочерепица, фальцевая или плоская кровля из рулонной или листовой стали. Молниезащита таких крыш имеет свои особенности.
Нормы и правила устройства молниезащиты металлической кровли
Многие считают металлическую кровлю саму по себе достаточной молниезащитой и не понимают, почему нередко контролирующие органы требуют дополнительно использовать тросовые и штыревые молниеприемники. Но эти требования вполне обоснованы. Действительно, "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений" (РД 34.21.122-87) требует использовать металлическую кровлю как молниеприемник:
"На зданиях и сооружениях с металлической кровлей в качестве молниеприемника должна использоваться сама кровля. При этом все выступающие неметаллические элементы должны быть оборудованы молниеприемниками, присоединенными к металлу кровли, а также соблюдены требования п.2.6" (п. 2.11).
Но нельзя считать, что эти меры обеспечивают полную защиту. Для того, чтобы быть эффективной в качестве молниеприемника, кровля должна действительно обеспечивать весьма надежный электроконтакт по всей своей поверхности. Обращаемся к инструкции:
"Соединения молниеприемников с токоотводами и токоотводов с заземлителями должны выполняться, как правило, сваркой, а при недопустимости огневых работ разрешается выполнение болтовых соединений с переходным сопротивлением не более 0,05 Ом при обязательном ежегодном контроле последнего перед началом грозового сезона" (п. 3.4).
Из этого следует, что при стыковке металлических или металлочерепичных листов необходимо обеспечивать электрическую связь определенной нормы (нормируемую).
Кроме того, следует постоянно контролировать переходное сопротивление креплений и не допускать, чтобы его величина превысила 0,05 Ом. На практике эта задача трудновыполнима, вследствие чего металлическая кровля нередко оказывается изолированной от земли. В результате даже в отсутствии грозы в материале кровли происходит накопление атмосферного электричества, способного вызвать искру и спровоцировать возгорание рубероида.
Это приводит нас к следующему аспекту обеспечения безопасности металлической кровли, служащей в качестве молниеприемника, - креплению к стропилам. РД 34.21.122-87 не содержит требований к безопасности прикрепления кровли из металла к стропилам из сгораемых материалов.
В нынешнее время по экономическим причинам популярной практикой является укладка металлических либо металлочерепичных листов на слой рубероида либо прямо на деревянную обрешетку. Но из накопленной статистики известно, что прямое попадание молнии в металлическую крышу может привести к возгоранию в случае, если использована деревянная система стропил, вследствие превышения температуры воспламенения древесины. При использовании же рубероида прямой удар молнии , как показывает опыт, приводят к сильному оплавлению и возгоранию изоляционного материала, что становится причиной пожаров.
На основе вышеизложенного можно сделать следующий вывод:
Металлическая кровля в самом деле может считаться достаточной в качестве молниеприемника только при соблюдении ряда требований:
- надежное соединение стыкуемых листов
- стабильная электрическая связь между листами
- несгораемые материалы стропил
В случае отсутствия возможности выполнить данные требования рекомендуется заземление металлической кровли и оборудование зданий тросовыми либо стержневыми молниеприемниками.
Толщина металла кровли
Еще один важный параметр, который влияет на использование кровли в качестве естественного молниеприемника. В таблице ниже указана минимальная толщина в зависимости от материала металла.
Для защиты металической кровли из листов толщиной менее t от повреждения и прожога на крышу дополнительно накладывается сетка с дополнительными молниеприемниками небольшой высоты, которая выбирается в зависимости от шага ячеек сетки.
Эти молниеприемники малого превышения могут быть выполнены из того же проводника, который используется в качестве сетки.
Крепеж (элементы крепления и соединения)
В качестве крепежа на металлических кровлях используются такие элементы, как:
- держатели проводника
- компенсаторы удлинения и мостовые опоры
- клеммы, зажимы и соединители
Для обустройства молниеприемной сетки могут быть, например, такие варианты держателей с клеящимся основанием, мостовых опор, компенсаторов и клемм.
У производителей очень большой выбор разнообразных фальцевых клемм для крепеления проводников на металлической кровле: для стоячего фальца в плоском и скругленном исполнении, для трапецеидальных кровельных листов, типа "бочонок" для продольного и поперечного монтажа, с возможностью подключения двух проводников и т.д.
Купить комплектующие РФ и зарубежных производителей для любого типа кровли можно в нашем Интернет-магазине: более 1.500 позиций молниеприемного оборудования, крепежей и соединительных элементов.
Расчет стоимости
Наши объекты
Солнечногорский завод "ЕВРОПЛАСТ"
Адрес объекта: Московская обл., Солнечногорский район, дер. Радумля.
Вид работ: Проектирование системы молниезащиты промышленного здания.
Комплектующие: производства фирмы OBO Bettermann.
Выбор системы молниезащиты: Молниезащиту всего здания выполнить по III категории в виде молниеприемной сетки из горячеоцинкованного проводника Rd8 с шагом ячейки 12х12 м. Молниеприемный проводник уложить поверх кровельного покрытия на держатели для мягкой кровли из пластика с бетонным утяжелением. Обеспечить дополнительную защиту оборудования на нижнем уровне кровли установкой многократного стержневого молниеотвода, состоящего из стержневых молниеприемников. В качестве молниеприемника использовать стальной горячеоцинкованный прут Rd16 длиной 2000 мм.
Здание Макдональдса
Адрес объекта: Московская обл., г. Домодедово, трасса М4-Дон
Вид работ: Изготовление и монтаж системы внешней молниезащиты.
Комплектующие: производство фирмы J.Propster.
Состав комплекта: молниепримная сетка из проводника Rd8, 50 кв.мм, СГЦ; алюминиевые молниеприемные стержни Rd16 L=2000 мм; универсальные соединители Rd8-10/Rd8-10, СГЦ; промежуточные соединители Rd8-10/Rd16, Al; стеновые держатели Rd8-10, СГЦ; клеммы конечные, СГЦ; пластиковые держатели на плоской кровле с крышкой (с бетоном) для оцинкованного проводника Rd8; изолированные штанги d=16 L=500 мм.
Частный коттедж, Новорижское шоссе
Адрес объекта: Московская обл., Новорижское шоссе, коттеджный поселок
Вид работ: изготовление и монтаж системы внешней молниезащиты.
Комплектующие производства фирмы Dehn.
Спецификация: проводники Rd8 из оцинкованной стали, медные проводники Rd8, медные держатели Rd8-10 (в т.ч. коньковые), соединители универсальные Rd8-10 из оцинкованной стали, клемма-держатели Rd8-10 из меди и нержавеющей стали, медные фальцевые клемма Rd8-10, биметаллические промежуточные соединители Rd8-10/Rd8-10, лента и хомуты крепления ленты на водосток из меди.
Адрес объекта: Московская обл., Пушкинский район, Ярославкое шоссе, коттеджный поселок
Вид работ: Проектирование и монтаж системы внешней молниезащиты и заземления.
Комплектующие производства фирмы Dehn.
Состав комплекта молниезащиты сооружения: проводник Rd8, 50 кв.мм, медь; хомут Rd8-10 трубный; молниеприемные стержни Rd16 L=3000 мм, медь; стержни заземления Rd20 L=1500 мм, СГЦ; полоса Fl30 25х4 (50 м), оцинкованная сталь; разрядник DUT250VG-300/G TNC, CITEL GmbH.
Территория "Ногинск-Технопарк", производственно-складской корпус с офисно-бытовым блоком
Адрес объекта: Московская обл., Ногинский район.
Вид работ: производство и монтаж системы внешней молниезащиты и заземления.
Комплектующие: J. Propster.
Внешняя молниезащита: На плоской кровле защищаемого здания уложена молниеприемная сетка с шагом ячейки 10 х10 м. Зенитные фонари защищены посредством установки на них молниеприемных стержней длиной 2000 мм и диаметром 16 мм в количестве девяти штук.
Токоотводы: Проложены в «пироге» фасадов здания в количестве 16 штук. Для токоотводов использован проводник из оцинкованной стали в ПВХ-оболочке диаметром 10 мм.
Заземление: Выполнено в виде кольцевого контура c горизонтальным заземлителем в виде оцинкованной полосы 40х4 мм и глубинными стерженями заземления Rd20 длиной L 2х1500 мм.
Во все времена люди с опаской относились к грозе. И это правильно, так как молния несет в себе очень большую опасность: она может поражать строения, высокие деревья и даже людей. Большое количество пожаров происходит именно из-за попадания разрядов молнии, кроме того, в здании может произойти замыкание электрических сетей. Наши далекие предки научились спасаться от ударов молнии при помощи молниеотводов. Современные архитекторы тоже не пренебрегают этим элементом защиты. Он необходим для всех видов крыш, хотя некоторые считают, что для металлической кровли это необязательно. Давайте разберемся, как работает молниезащита металлической кровли, как правильно ее устанавливать, и нужна ли она.
Известно, что металлическая кровля укладывается непосредственно на деревянную обрешетку или рубероид. И это небезопасно. Бывали случаи, когда молния, попадая на элементы крыши, вызывала прожоги и оплавления, которые становились причиной пожара от воспламенения подкладочного материала. Кроме того, прямое попадание молнии нагревает металлический настил до температуры, большей, чем температура возгорания деревянной стропильной системы, что тоже может привести к пожару.
Металлическая кровля может служить молниезащитой лишь в случае крепления ее к негорючему материалу, а также при надежном соединении всех металлических элементов и наличии электрической связи между ними. Хорошим дополнением к этому будет заземление металлического покрытия.
Молниезащита перехватывает разряд молнии и направляет его в землю
Устройство молниезащиты
Молниезащита способна не только защитить постройку от возгорания, но и сохранить электрическое оборудование. Существует внешняя и внутренняя защита. Внешняя часть системы обеспечивает защиту от прямого попадания молнии, а внутренняя – безопасность электросети от сильных скачков электрического тока.
Во внутренней системе защиты от молнии используются специальные разрядные устройства для электросетей, ограничивающие напряжение. Самым дешевым и простым способом внутренней защиты является отключение всех электроприборов, особенно если молния следует за громом менее чем через 8 секунд.
Внешняя система состоит из:
- молниеприемника;
- заземления.
Задача внешней молниезащиты достаточно проста – молниеприемник встречает молнию у самой крыши, затем она проходит в безопасном русле по токоотводу, а заземлитель нейтрализует ее в грунте. Данную систему можно изготовить самостоятельно, причем в довольно короткие сроки. Для этого понадобятся молниеприемник, токоотвод, заземлитель, а также сварочный аппарат и металлические скобы или хомуты для соединения токоотводов.
Количество токоотводов определяется размерами объекта, но в любом случае их должно быть минимум два
Установка молниеприемника для металлической кровли
Молниеприемник – это проводник, который закрепляют на крыше дома для того, чтобы он принимал электрические разряды. Устанавливают его на самом высоком месте. Если у здания сложная конструкция или оно очень большое, то желательно установить несколько молниеприемников.
По конструктивному исполнению они могут быть нескольких видов:
- в виде металлического штыря;
- металлический трос вдоль конька крыши;
- молниезащитная сетка.
Для металлической кровли обычно используют молниеприемник в виде длинного металлического штыря (0,2-1,5 м). Его устанавливают вертикально в наивысшей точке здания. Штырь должен быть изготовлен из металла, который не подвергается окислению под открытым небом, например, из оцинкованной стали, меди, дюралюминия или алюминия. Площадь сечения верхней части такого молниеприемника должна быть более 100 мм. кв., диаметр – около 12 мм. Если используется полая трубка, то верхний ее конец надо обязательно заварить.
Важно ! Нельзя красить и изолировать молниеотвод.
Чем выше молниеприемник, тем большую территорию он защищает от молнии
Если на крыше имеется телевизионная мачта (металлическая, некрашеная), то неплохой молниеприемник может получиться из нее. Также для этих целей можно использовать высокий металлический флюгер. Главное, не забыть заземлить все это. Иногда молниеприемник устанавливают на дымоходе, но это не всегда правильно, так как прикрепленный металлический штырь будет создавать сильные ветровые нагрузки, которые могут повредить трубу.
Как альтернативный способ возведения молниеотвода можно использовать высокое (выше крыши), неподалеку стоящее от дома дерево. Молниеприемник в этом случае крепят на самую верхушку дерева с таким расчетом, чтобы он возвышался над кроной на полметра и более.
Установлено, что громоотвод защищает от молнии территорию, попадающую в воображаемый конус, вершина которого находится на конце молниеприемника, а боковые поверхности – под углом 45 градусов к устройству. Получившийся круг и является безопасной зоной. Отсюда можно сделать вывод, что чем выше молниеприемник, тем шире безопасная зона. Иными словами, высота молниеприемника равна двум размерам безопасной зоны. Желательно, чтобы под защитный конус попадал не только дом, но и хозяйственные постройки.
Видео-обзор активных молниеотводов
Токоотвод – это та часть защиты, которая отводит молнию от молниеприемника к заземлителю. Он имеет вид стальной проволоки (6 мм), которая приваривается к молниеприемнику и в соединении с ним выдерживает нагрузки до 200 тысяч ампер. Сварка между молниеприемником и токоотводом должна быть надежной, чтобы не было разрывов при сильном ветре или при падении снежного пласта.
Токоотвод спускают с крыши по стенкам. Его прибивают специальными скобами и направляют к заземлителю, в грунт. При наличии нескольких токоотводов расстояние между ними должно составлять не меньше 25 метров. Прокладывать их нужно подальше от окон и дверей здания.
Важно ! Токоотводы ни в коем случае нельзя загибать, так как может возникнуть искровой заряд и дальнейшее воспламенение.
Чтобы замаскировать токоотвод, можно опустить его по водосточной трубе, закрепляя хомутами
По правилам, токоотводы должны быть по максимуму короткими и прокладывать их надо поближе к краям фронтонов, слуховым окнам, острым выступам, то есть к наиболее опасным местам.
Устройство заземления
Заземлитель – это устройство, которое обеспечивает контакт токоотвода с землей. Главным его элементом является металлическая конструкция, имеющая довольно большую поверхность для лучшего контакта с почвой.
Очень удобно в качестве заземлителя использовать сварную конструкцию из труб или уголков. Можно также закопать в землю лист толстого железа, большой кусок сетки из толстой проволоки или старую металлическую бочку. Если нет времени и желания выкапывать глубокую яму, то можно использовать для заземления стальные прутья, которые легко вбиваются в землю на 2-3 м.
Большое значение имеет и материал заземлителя. Если используется обычное железо (сталь), то существует большая вероятность, что оно со временем сгниет. Ничем не лучше и оцинкованное железо, так как в агрессивной среде цинк быстро растворяется. Лучшими материалами для заземления являются нержавеющая сталь и медь (достаточно толщины в 2-3 мм). Можно использовать и железо, только оно должно быть толстым, чтобы не успело сгнить.
Заземлитель закапывают в землю на глубину 1-2 метра
Бывает, что даже очень хороший заземлитель плохо выполняет свои функции, например, на песчаных почвах или в летнее засушливое время. Исправить положение поможет вода. Желательно, чтобы грунт в районе заземления всегда был влажным. В это место можно провести сток воды из умывальника или намеренно увлажнять землю, особенно перед грозой. Для повышения электропроводности грунта можно один раз в несколько лет высверливать в почве небольшие шурфики и засыпать в углубления селитру и соль.
Важно ! Заземлитель следует располагать на расстоянии 5 и более метров от крыльца, дорожек, проходов и не менее чем на метр от стен здания.
Поддержание молниезащиты в рабочем состоянии
- Каждый год, перед началом сезона гроз необходимо осматривать молниеотвод и все места крепления, чтобы в случае необходимости произвести их замену и покраску.
- Раз в 3 года надо подтягивать или менять ослабевшие соединения и зачищать контакты.
- Раз в 5 лет необходимо вскрывать заземлитель и проверять глубину образовавшейся коррозии. Если он проржавел более чем на 1/3, то его надо заменить.
Зона защиты от внешнего воздействия молнии
Устройство молниезащиты здания для неподготовленных людей может оказаться не очень простым делом. Необходимо все правильно рассчитать с учетом размера и типа здания, вида кровли и прочих параметров. Специалисты в этом деле не только грамотно выполнят все расчеты и соорудят надежную защиту от разрядов молнии, но и позаботятся о том, чтобы система не испортила вид здания.
Защитой дач, гаражей и загородных домов от грозовых разрядов наше государство пока не занимается. О средствах предотвращения возгорания частной собственности от молний хозяин заботится сам. Самостоятельно выбирает тип защитной системы, чаще всего сооружает ее собственными руками.
В обустройстве плоских крыш это дело не слишком заковыристое, хотя и требующее подробных сведений об основных технологических принципах. Домашнему умельцу следует досконально знать, как устроена молниеприемная сетка на плоской кровле, какие правила необходимо соблюдать для безукоризненной работы итога усилий.
О реальных фактах разрушения жилых домов и хозяйственных строений в результате поражения молнией мы слышим довольно редко. Правда это не повод расслабляться и пренебрегать мерами защиты от природного негатива.
Каждый удар представляет собой серьезную угрозу для владельцев частной усадьбы и их питомцев, даже если конкретные воздействия поначалу не обнаружены.
От ударов молнии могут пострадать:
- Люди и животные. Разряд, проникающий внутрь постройки по проводам воздушных коммуникаций, может поразить живой организм. Он вызывает искрение в точках соединения и подключения приборов, питающихся электроэнергией. Если у дома нет системы заземления или заземленных металлических трубопроводов, токи могут пройти через тело. Последствия крайне опасны.
- Жилые и хозяйственные постройки. Особенно строения, стены которых выполнены из возгораемого материала – древесины. Для бетонных и кирпичных домов разряды тока молнии также весьма нежелательны. От точки удара до заземленного объекта или земли возникает высокое давление вместе с температурой. Этот участок подвержен внутренним разрушениям. Известны случаи, когда кирпичные и деревянные стены, выдержавшие ранее несколько грозовых дождей, расщеплялись при попадании молнии.
- Частные гаражи и небольшие склады топлива. Разряд молнии сопровождается резким повышением температуры своеобразного разветвленного или линейного канала, по которому происходят токи. Контакт канала с легковоспламеняющимися продуктами однозначно повлечет возгорание и пожар.
Токи молнии не угрожают металлическим проводникам сечением от 35мм². Не страшны они металлоконструкциям, детали которых надежно соединены между собой металлической связью и нижние элементы заземлены.
Например, металлическая обрешетка связана сваркой с арматурой железобетонных стен, а она в свою очередь связана с арматурой фундамента. Элементы кровли принимают разряд, распределяют его и переправляют арматурным пруткам стен. Затем токи передаются арматуре фундамента, который с облегчением отправляет их в землю.
Кроме арматуры фундамента передачу молниевых разрядов земле могут осуществлять проложенные в грунте металлические трубопроводы и кабели в металлических гильзах.
Устройство защиты от молнии
Выяснили, что для защиты строений от ударов молнии, необходимо соорудить систему. Называется она молниеотводом и включает три равных по значению части:
- Молниеприемник – устройство, воспринимающее непосредственно разряд молнии.
- Токоотвод – система металлических линейных деталей, принимающих токи от молниеприемника и передающих их заземлению. Элементами токоотвода могут служить уже упомянутые прутки арматуры, металлические трубы водостока и т.п.
- Заземлитель – линейный или замкнутый металлический контур. Состоит он из забитых в грунт вертикальных штырей, соединенных прутком или полосой. Заглубляется заземлитель минимум на 0,5м. Длину штырей и расстояние между ними определяют расчетными методами.
Молниеотвод постройки любого архитектурного типа обязан включать все три перечисленных части, иначе в устройстве системы не будет малейшего смысла. Различия заключаются в типе составляющих, зависящем от конфигурации крыши и здания.
Например, скатные кровли защищают от молнии посредством установки стержневых приемников. Над вытянутыми домами устраивают молниеотводы с тросовыми приемниками. Применение указанных разновидностей несколько портит архитектурный ансамбль, но в итоге оказывается наиболее экономичным.
Особенности молниеотводов плоских крыш
Защиту от молнии домов и хозяйственных построек с плоской крышей производят по стандартной, проверенной на практике схеме:
- Молниеприемник выполняют в виде сетки из горизонтально уложенной круглой стали Ø 6-8мм. Вместо катанки может использоваться стальная полоса сечением 4×20мм. В качестве ветвей молниеприем
- Токоотводом служат соединенные с заземлением металлические проводники из круглой стали Ø не менее 6мм. подземная часть выполняется из проката Ø 10мм. Элементами отведения токов на плоских крышах могут служить трубы и арматура, если применение ее в качестве токоотвода учитывалось при проектировании строения. Рекомендованное расстояние между токоотводами 25м.
- Система заземления представляет собой замкнутый контур, охватывающий защищаемый объект по периметру. Расстояние между контуром заземления и стеной дома с плоской крышей не более 1м.
Молниеприемником плоской крыши может служить металлическая кровля, соединенная с металлической обрешеткой или напрямую с токоотводами металлической связью. Для подобных схем подходят только металлические кровли, соединенные фальцами. В подобных случаях для устройства защитной сетки нет причин, но это совершенно другая, «покровная» история.
Профилированные листы с защитным покрытием и исключены из числа возможных вариантов из-за отсутствия соединений, достаточных для прохождения токов, а также из-за влияющей на свойства материала полимерной оболочки.
Устройство сетчатого молниеприемника можно провести в процессе строительства или смонтировать защитную систему после укладки покрытия.
Вариант №1 возможен, если применяется негорючий утеплитель, гидроизоляция и покрытие. Сетка укладывается под водозащитную прослойку. Схема реализации молниеотвода подобного типа разрабатывается на стадии проектирования.
Вариант №2 используется без ограничений. Его устройство практически не влияет на внешний вид дома. Сетка укладывается поверх покрытия, фиксируется в специально для нее разработанных держателях. В случае сооружения молниезащиты мягкой кровли держатели обеспечивают дистанционный зазор в 10-12см между возгораемым материалом и проводником молниеприемника.
Первая схема предопределяет устройство защитной сетки по плитам перекрытия перед укладкой кровли. Для соединения ветвей сетки с арматурой стен или колонн в швы между плитами кровли устанавливаются соединительные приспособления, к которым с одной стороны приваривается сетка, а с другой арматура. В сооружении молниеотводной системы подобного типа используется только сварка.
Вторая схема предполагает установку элементов приемника поверх кровли. Элементарный проект ей тоже нужен, чтобы предусмотреть возможность чистки зимних осадков и беспрепятственного стока дождевой воды. Металлические элементы системы обязательно защищаются от коррозии.
Молниеотводы с сетчатыми приемниками рекомендовано устраивать на крышах с уклоном 4º к внутреннему или наружному водостоку. Нередко сетчатые системы комбинируются со стержневыми собратьями, которые монтируются в углах постройки и в местах пересечения проводников.
Правила сооружения молниеприемной сетки
Сознаемся, что с реализацией первого варианта у большинства домашних мастеров наверняка возникнут проблемы. Ведь надежные сварные соединения обязаны безупречно связать сетку с арматурой стен и фундамента.
К их качеству и своевременности выполнения предъявляются довольно высокие требования. Разберем правила устройства второго варианта молниезащиты на плоской кровле, с осуществлением которого сможем справиться своими руками.
Общие правила монтажа молниеприемной сетки:
- Ветви молниеприемника укладываются перпендикулярно, образуя ячейки с равными сторонами.
- В соответствии с регламентом МЭК (Международной электротехнической комиссии) шаг между ветвями сетки над жилыми домами не должен превышать 12м, над гаражами с хранением топлива до 5м. Отечественные требования несколько мягче: 15м и 7м. Однако желательно придерживаться международных нормативов.
- Все возвышающиеся над уровнем устройства должны быть оборудованы дополнительными стержневыми приемниками. Это трубы и мачты антенн, которые следует присоединить к общей сети.
- В приоритете сварные соединения, но допускаются и болтовые аналоги. Особенно, если для их устройства используются универсальные плашечные зажимы, ощутимо облегчающие монтажные процедуры.
- Ветви сетчатого приемника рекомендовано присоединять к токоотводу с каждой стороны.
Более жесткий регламент МЭК диктует оснащать стержневыми приемниками каждое крестовое соединение сетки. Высоту стержня требует принять 25см. Токоотводы предписывает заземлять двумя заземляющими прутками и устанавливать на них разъемные плашечные контакты для проверочных операций. Сомнений нет, пора привыкать к международным нормам, но в противоречия с ними зачастую вступают наши финансовые возможности.
Отечественные стандарты за номером РД34.21.122-87 не выставляют столь драконовских притязаний, а сооруженные в соответствии с ними системы пока не дают сбоев. Не исключено, что у нас не слишком навороченный молниеотвод работает у нас хорошо по причине умеренной грозовой нагрузки. Жителям южных регионов отечества все же лучше ориентироваться на международные нормативы.
Вспомним, что в ряду покрытий для плоской крыши есть возгораемые и невозгораемые материалы. Классифицируем их согласно горючему признаку и разберем наиболее распространенные схемы.
Молниеприемная сетка по несгораемому основанию
К категории несгораемых оснований относится бетонная стяжка, кровельный оцинкованный , сэндвич панели и гравийная засыпка, применяемая в качестве балласта в инверсионных кровельных системах.
В зависимости от типа несгораемого основания выбирается схема монтажа молниеприемной сетки:
- По профилированным листам , не имеющим полимерного покрытия, укладка производится поперек направления гофры. Металлический пруток укладывается с запланированным шагом и приваривается к поверхности волны профнастила через каждый метр. Отличной альтернативой сварке являются металлические болтовые держатели, позволяющие провести монтаж сетчатого приемника любой степени сложности.
- По бетонным кровлям согласно проектным данным устанавливаются пластиковые держатели с бетонным заполнением – утяжелителем. Масса заполнения от 12 до 17кг в зависимости от марки продукции. Внушительный вес изделий гарантирует устойчивость системы и сопротивляемость порывистым ветрам. В продаже есть держатели без утяжеляющего заполнения, для установки которых груз из морозостойкого бетона заливается самостоятельно на объекте. Для малоэтажных строений в регионах с низкой ветровой активностью выпускаются держатели с креплением саморезами или приклейкой на битумную мастику.
- По гравийной засыпке балластных крыш устанавливаются держатели с бетонным балластом и без него. При желании зафиксировать держатели на основании они монтируются до засыпки балласта. В таких случаях рекомендовано использовать дистанционные модели с приклеиванием к основанию на мастику.
Максимальный шаг установки держателей не должен превышать 1м для всех перечисленных схем.
Сооружение молниеотвода с сетчатым проводником не рекомендуется устанавливать на металлические кровли, выполненные из материала тоньше 4мм. Прямой удар в покрытие может запросто его прожечь.
Потому кровли из тонкого профлиста принято оснащать сеткой на дистанционных держателях, зона защиты которых все же побольше, чем у контактирующих с кровлей приспособлений.
Сетчатый приемник по сгораемому основанию
К ним отнесем кровельные покрытия слабогорючей категории и материалы, поддерживающие горение, потому что беспрекословно возгораемые материалы в строительстве не используются. В списке опасных по критериям горения покрытий плоских крыш числятся битумные и битумно-полимерные гидроизоляционные материалы и – т.е. мягкие кровли.
Для того чтобы исключить прямой контакт приемника молниевого разряда с битумным и полимерным покрытием, применяются так называемые дистанционные держатели. Суть конструкции несложных приспособлений заключается в том, что между поверхностью крыши и веткой сетки создается воздушный промежуток, достаточный для затухания возможной искры.
Согласно предписаниям СО 153 3.2.2.4. расстояние это должно быть не меньше 10см. Требования МЭК указывают на необходимость применять в расчетах изоляционные коэффициенты материалов, указанные литерами km.
Изоляционные промежутки создаются с помощью вертикальных стержней, входящих в комплект дистанционных держателей. Фиксируются они в пластиковой подставке, на которую водружают бетонный утяжелитель. Задачу крепления провода решает втулка, завершающая крепежное устройство.
Алгоритм устройства молниеприемной сетки с дистанционными держателями на мягкой кровле:
- Производим разметку площадки работ согласно разработанному проекту. Держатели устанавливаются через 1м вдоль линий, соответствующих ячейкам сетки. Максимальное расстояние между приспособлениями 1,2м, возможность увеличения оговаривается в инструкции производителем. Проектная разработка должна учитывать, что участки подключения ветвей к токоотводам и токоотводов к заземлению должны быть минимальными. Не забываем, что функцию ветки может выполнить металлический щиток парапета и подобные длинномерные металлические детали.
- Стержни, сделанные из стеклопластика, обрезаем или обрубаем на заранее рассчитанную величину, требующуюся для формирования воздушного изоляционного зазора.
- Согласно разметке производим установку пластиковых подставок, центр которых обязан совпасть с отмеченной точкой. В случае обустройства кровли из полимерной мембраны под каждую подставку укладываем резиновую прокладку, чтобы тяжелые детали не повредили покрытие.
- На подставки укладываем бетонные утяжелители.
- В каналах, расположенных в центре подставок, свободно располагаем обрезанные стержни.
- Верхушки стержней оснащаем крепежными устройствами с втулками, рассчитанными на фиксацию провода Ø до 8мм.
- Прокладываем ветви молниеприемной сетки, элементарно защелкивая их во втулках держателей.
Выступающие над поверхностью трубы и мачты антенн должны иметь электрическую связь с молниеотводом. Их оборудуют стержневыми приемниками или металлическими фартуками и присоединяют к токоотводам плашечными зажимами. Аналогично с токоотводами состыкуются края ветвей, что гораздо удобнее сварки. К тому же неопытный исполнитель с их помощью сможет в высоком темпе создать качественные узлы.
Соединение токоотводов с ветвями сетки
Сборка сетчатого приемника разрядов – только первый этап устройства молниезащиты и полноценной системы заземления. Ее необходимо грамотно подключить к заземляющему контуру так, чтобы принятые токи без препятствий текли в грунт.
Правила прокладки и подключения токоотводов:
- Трассы прохождения токоотводов необходимо запроектировать с учетом кратчайшего расстояния между точками подключения к молниеприемнику и заземлению.
- К возгораемым стенам токоотводы крепятся с помощью дистанционных кронштейнов. Расстояние между стеной и проводником не менее 10см. Допускается контакт металлического кронштейна и материала стены.
- Токоотводы могут фиксироваться на трубах водостока металлическими хомутами.
- Допускается прокладка токоотводов, выполненных из оцинкованной круглой стали, непосредственно по кирпичной или бетонной стене.
- Расстояние между точками крепления горизонтальных участков 1м, вертикальных участков 2м.
- Не допускается прокладка с образованием петель.
- При выборе места для прокладки токоотвода рекомендуется выбрать участки здания с наименьшей вероятностью присутствия людей.
Трассы токоотводов прокладывать принято по углам обустраиваемых домов. Максимальное расстояние между ними 25м. Нижний край каждого токоотвода опускается в грунт, где крепится с помощью болтового устройства к системе заземления. Участки ввода проводника в почву рекомендовано обмотать антикоррозионной лентой.
Видео-инструкция для домашних мастеров
С общим принципом устройства молниеотвода для частного дома ознакомит видео:
Технологию сооружения молниеприемной сетки для системы защиты частного дома можно освоить, не обладая фундаментальными познаниями в сфере электробезопасности. Имеющиеся сейчас в продаже монтажные приспособления помогут провести работы в краткие сроки и без особых хлопот. Главное не забывать о правилах устройства, чтобы система защиты собственности была полноценной.
Молниезащита металлической кровли осуществляется путём использования штыревых или торсовых молниеприёмников. Несмотря на то, что сама кровля может функционировать как проводник, на ней должен располагать сам приёмник. Но для того, что бы крыша использовалась в качестве приёмника молний более полноценно, необходимо, что бы по всей поверхности она имела надёжный электрический контакт. Таким образом, все токоотводы должны либо прочно привариваться, либо соединяться болтами с элементами заземлений.
Обратите внимание на то, что в случае обустройства заземления, необходимо проводить нормируемую электрическую связь между листами кровли.
Кроме того, металлическую кровлю необходимо прочно закреплять к стропилам. При этом вся стропильная система, каждый деревянный элемент, должны быть обработаны огнеупорными веществами. Необходимо это по причине того, что прямой удар молнии в металлическую кровлю может вызвать стихийное возгорание. Причина в том, что под действием высокой температуры кровля, а от неё и стропильная система, сильно нагреваются. Для меньшего воздействия высоких температур на стропила, под металлическую кровлю стелется рубероид. Это не слишком затратно экономически, но позволяет в некоторой степени обезопасить свой дом.
Следует отметить, что при попадании удара молнии в элемент металлической кровли, может возникнуть прожог или оплавление. Таким образом, в случае, если металлическая кровля очень тонкая, менее 1го мм, может произойти глубокое оплавление. Как следствие – воспламенения и рубероида и стропильной системы. Следовательно, при выборе кровельного материала необходимо обращать внимание на его толщину и характеристики плавления.
Исходя из всего вышеперечисленного можно сделать следующий вывод:
Соединение листов металлической кровли должно быть очень прочным, между ними необходимо провести электрическую связь, закрепить их на негорючем материале. Именно в таком случае металлическая черепица будет сама для себя молниеприёмником.
Обратите внимание, что в случае, если проводить все работы по заземлению металлочерепицы – экономически не выгодно, можно установить заземлённые стержневые или торсовые приёмники молний.
Для того, что бы защитить дом от воспламенения, а так же сохранить рабочее состояние всех электроприборов, необходимо соорудить молниеотвод. Молниеотвод состоит из двух частей: внутренняя и внешняя защита дома.
Внутренняя защита дома необходима для сохранения целостности электросетей под воздействием перенапряжения от удара молнии.
Внешняя защита предназначена для обеспечения безопасности всего дома от пожара.
Что представляет из себя внешняя и внутренняя защита?
Как правило, это молниеприёмник, устройство для заземления и токоотвод. В качестве приёмника молний используют любой конус или штырь, выполненный из прочного металлического сплава.
Внутренняя система заключается в использовании разрядный устройств для сетей электричества, предназначенных ограничивать уровень напряжения.
Внутреннюю систему для защиты дома от перепадов электричества невозможно полностью выполнить самостоятельно. Но имея определённые навыки обращения с электропроводами и электроприборами, можно встроить самостоятельно готовые приборы в сеть.
Обратите внимание. Если дом не обустроен молниеотводом и внутренней защитой, во время грома и молнии, необходимо отключить всю технику в доме от электропитания. При этом данный способ актуален лишь в том случае, если молния следует за громом в течение 10 секунд.
Наружную защиту от ударов молний можно выполнить самостоятельно. Процесс быстрый и не слишком затратный. Однако необходимо иметь навыки работы со сварочном аппаратом.
Таким образом, вам понадобится токоотвод, молниеприёмник, заземлитель, несколько хомутов и скоб из мягкого металла, сварочный аппарат.
В первую очередь необходимо подсоединить токоотвод к стержневому молниеприёмнику. Молниеприёмник выполняют из толстой железной проволоки, с достаточно большим сечением.
Из полосы металла делают заземлитель. Его сечение должно составлять не менее 150кв.мм. Для этих целеё можно использовать прут из стали. С диаметром около 18ти мм.
Все элементы конструкции соединяются электросваркой или металлическими хомутами, которые крепят на гайки и болты.
Систему заземления делают не далеко от дома, в 1,5 метрах. На какой высоте будет располагаться заземление полностью зависит от того, в каком положении угол защиты будет равен 70°.
Как сделать молниезащиту дома более эффективной?
Обращаем ваше внимание, что самую высшую точку отвода молнии необходимо делать в виде конуса. Так же, для надёжности, можно устанавливать сразу несколько молниеприёмников с одним заземлением.
Как сделать заземление своими руками
Заземление изготавливают из металлического предмета довольно габаритных размеров, имеющий обширную площадь. Его следует закапать на максимальную глубину. Так. В качестве предмета для заземления можно использовать кусок трубы, стропильный металлический угол. Часто используют арматурную сетку из прочной и толстой проволоки, или металлическую бочку, подойдёт даже цельный толстый лист или кусок железа.
Обратите внимание на то, что закапывать предмет для заземления необходимо на ту глубину, которая превышает глубину промерзания почвы.
Как сделать заземление более долговечным?
Для повышения проводимости электричества, раз в несколько лет просверливают отверстия, и помещают в них соль или селитру.
Как сделать молниезащиту своими руками
Молниезащита металлической кровли представляет собой оголённый проводник, обработанный защитой от коррозии. Как правило, его изготавливают из толстой алюминиевой или медной проволоки. Так же можно использовать оцинкованную сталь.
Физиками установлено, что молниеприёмник защищает определённое пространство, площадью в конус. Размеры этого конуса зависят от длины молниеприёмника и формы его вершины. Таким образом, в зависимости от того, насколько высоко будет поднята проволокой. Зависит площадь защищённого пространства. Отсчёт высоты необходимо начинать от самой высокой точки на предполагаемом для защиты участке. Если это конёк крыши, значит от конька крыши, если печная труба, то, соответственно, от печной трубы. Если труба есть, но она не представляет угрозы, так как не металлическая, на ней можно закрепить, для увеличения высоты, молниеприёмник. Его так же следует закрепить с проводником и заземлением. Однако учитывайте, что штырь, если он тяжёлый, может создавать основательную нагрузку. Необходимо, что бы труба была прочно закреплена.
Итак, молниезащита металлической кровли, с креплением к трубе, выполняется следующим образом:
- устанавливаются мачты на фронтонах, высота их должна составлять около 2х метров.
- между ними следует провести и натянуть толстую изолированную проволоку;
- проволоку протягивают к заземлению.
Если рядом с домом есть высокое дерево, то молниеприёмник можно закрепить на длинном шесте. Который, в свою очередь, с помощью хомутов, прикрепить к дереву. Так же отличным молниеотводом может стать телевизионная или сотовая вышка, располагающаяся недалеко от дома. Но в таком случае она не должна быть окрашена.
В том случае, если мачта построена из дерева, вдоль её длины пускают толстую проволоку или прочный оголённый провод. И соединяют его с заземлением. Так же на вершине мачты необходимо установить молниеприёмник, и соединить его с проволокой – проводником.
Как рассчитывается высота молниезащиты
Для того, что бы сделать расчёт, так называемой «пассивной» защиты, необходимо знать, какого типа сооружение, какая высота, длина и ширина здания. Что представляет собой объект: линейно-протяжное или одиночное сооружение.
Так же необходимо установить примерное количество годовых молний, приходящий на 1 кв.метр в дано регионе. Подробные данные можно найти в Гидрометцентре. Именно по этим значениям, по уровню опасности, определяется высота молниезащиты.
Итак, опишем, что в итоге должна представлять собой конструкция молниезащиты.
Как мы уже говорили, вся конструкция будет состоять из следующих элементов:
Молниеприёмника, заземлителя и проводника, то есть молниеотвода.
Молниеприёмник должен состоять из толстой оцинкованной проволоки, которая крепится на самой высокой части дома, то есть на коньке или трубе. Проводник, из такой же толстой проволоки, должен соединяться с молниеприёмником и спускаться к заземлителю. Часто, проводник крепят к водосточной трубе или к стене дома. Крепление производится с помощью металлических хомутов.
Заметьте, к стене дома, молниеотвод крепится на определённом расстоянии, на специальные стойки. Если дом деревянный, то длина стоек должна составлять не менее 10см, если стена кирпичная или из другого негорючего материала, то длина стоек – около 5см.
Заземлитель располагается на непромерзающей глубине. Для каждого региона этот показатель индивидуален. Расстояние от дома – не менее 1,5 метров.
Особенности приёма молнии
Для более точной установки молниеприёмника не лишним будет знать следующие нюансы:
- Объекты, располагающиеся на большой высоте, притягивают разряды молний не только над вершиной, но и с периферичных сторон грозовой тучи.
- Наиболее эффективны молниеотводы, выполненные из тросовых предметов. Использование сетки не даёт больших гарантий защиты.
- Помните, что телевизионные антенны не могут являться молниеприёмниками. И не имеет значения, на какой мачте они установлены, металлической или деревянной. Но если они находятся неподалёку от самого молниеприёмника, на них может перейти часть удара электричества.
- Нежелательно крепить молниеприёмник к антенне. Из — за несоблюдения эквопотенциальности может произойти замыкание под кровельным материалом, в проводах антенны.
- В момент приближения электрического заряда молнии к земле, усиливается электрическое поле, как у поверхности земли, так и у вершины здания-.
- В случае если молниеотводом является сама металлическая крыша, необходимо убедиться, что электрическая непрерывность между её элементами обеспечена на долгое время.
- Если используется сразу несколько молниеприёмных штырей, то они должны располагаться на довольно большом расстоянии друг от друга. Если их больше двух, то они должны создавать сеть, или как говорят «Клетку Фарадея».
В заключение необходимо отметить, что все правила изготовления и установки элементов молниезащиты должны соблюдаться абсолютно точно.
Самостоятельное возведение системы молниезащиты – не представляет трудностей. Соблюдая правила безопасности, а так же условия установки всех элементов защиты от молний, в результате вы получите совершенно надёжное здание.
