Металлическая кровля как молниеприемник

Обновлено: 20.01.2025

Использование металлической кровли в ка-ве молниеприемника

Негосударственная экспертиза завернула проект на электроснабжение АЗС со следующим замечанием:
"Обосновать использование металлической кровли в качестве молниеприемника в соответствии с СО 153.34.31.122.-2003"
на которое получило ответ:
"В соответствии с федеральным законом от 27.12.2002 г.№184-ФЗ "О техническом регулировании",СО 153.34.31.122.-2003 относится к документам рекомендательного характера. Согласно письму минэнерго от 01.12.2004 № 10-03-04/182 "Приказ Минэнерго России от 30.06.2003 № 280 не отменяет действие предыдущего издания "Инструкции по молниезащите зданий и сооружений" (РД 34.21.122-87), а слово "взамен" в предисловии отдельных изданий инструкции СО 153-34.21.122-2003, не означает недопустимость использования предыдущей редакции. Проектные организации вправе использовать при определении исходных данных и при разработке защитных мероприятий положение любой из упомянутых инструкций или их комбинацию" Согласно п2.11 РД 34.21.122-87: "На зданиях и сооружениях с металлической кровлей в качестве молниеприемника должна использоваться сама кровля"
На что эксперт ответил: "В соответствии с Письмом министерства энергетики РФ от 24.10.2011г №10-2360, обе инструкции являются действующими, и, следовательно, требования обеих инструкций должно соблюдаться"
Вопрос:
1) как объяснить инспектору, что документ СО необязателен к применению?
2) может есть у кого это письмо: 24.10.2011г №10-2360

В РД толщина металлической кровли в качестве молниеприемника не регламентируется. Любая заземленная металлическая кровля может использоваться как молниеприемник.
Толщина кровли 0,5 мм, крепится саморезами к металлическому каркасу из прямоугольных труб сечением 40х25 и толщиной металла 2 мм. Элементы каркаса соединены между собой сваркой, каркас приварен к стальным стойкам-стальным трубам диаметром 210х7 , стойки в свою очередь заземлены отдельным заземлителем.

У нас в СО почти то же самое:

3.2.1.2. Естественные молниеприемники
Следующие конструктивные элементы зданий и сооружений могут рассматриваться как естественные молниеприемники:
а) металлические кровли защищаемых объектов при условии, что:
электрическая непрерывность между разными частями обеспечена на долгий срок;
толщина металла кровли составляет не менее величины t, приведенной в табл. 3.2, если необходимо предохранить кровлю от повреждения или прожога;
толщина металла кровли составляет не менее 0,5 мм, если ее необязательно защищать от повреждений и нет опасности воспламенения находящихся под кровлей горючих материалов;
кровля не имеет изоляционного покрытия. При этом небольшой слой антикоррозионной краски или слой 0,5 мм асфальтового покрытия, или слой 1 мм пластикового покрытия не считается изоляцией;
неметаллические покрытия на/или под металлической кровлей не выходят за пределы защищаемого объекта;
б) металлические конструкции крыши (фермы, соединенная между собой стальная арматура);
в) металлические элементы типа водосточных труб, украшений, ограждений по краю крыши и т.п., если их сечение не меньше значений, предписанных для обычных молниеприемников;
г) технологические металлические трубы и резервуары, если они выполнены из металла толщиной не менее 2,5 мм и проплавление или прожог этого металла не приведет к опасным или недопустимым последствиям;
д) металлические трубы и резервуары, если они выполнены из металла толщиной не менее значения t, приведенного в табл. 3.2, и если повышение температуры с внутренней стороны объекта в точке удара молнии не представляет опасности.
Таблица 3.2 - Толщина кровли, трубы или корпуса резервуара, выполняющих функции естественного молниеприемника
материал /толщина кровли, мм
Железо/4
Медь/5
Алюминий/7

ПС: обратите внимание на синий фрагмент, там можно использовать такую крышу.

И САМОЕ ГЛАВНОЕ может есть у кого это письмо: 24.10.2011г №10-2360

Есть такое письмо, оно также актуально
Так что пользуйтесь на здоровье любым из этих документов, полагаю, что будет РД 34.21.122-87

Добросовестно все прогуглил, нифига нет такого письма и рядом. Подозреваю что ваш эксперт приколист. Или что-то в исходных данных письма напутано. А можно запросить у этого типа такое письмо. Короче в открытом доступе документа нет, возможно он узковедомственный и опять же не обязателен к исполнению. Уже год прошел а его никто не видел. Так я думаю.

Я с экспертом по телефону поговорил, про письмо 10-03-04/182 сообщил, отослал его по и-мейлу, попросил прислать письмо о котором он говорил. Сказал что его у него тоже нет. Тугой, до невозможности, говорит: "мы всегда по СО рассчитываем молниезащиту, у него требования жестче и т.д. и т.п. ". Вобщем добил я его, принял он мой ответ!

Пришли к мнению, что я вправе использовать любую инструкцию, а следовательно этот вопрос снят.

Так что не принимайте все замечания экспертов, читайте внимательно все правила, а главное нашу библию - ПУЭ. Я так отписался от 12 замечаний из 14 у этого эксперта))))

Не принимайте близко к сердцу, поймите, замечания - это их работа, если у них нет замечаний, значит они не отрабатывают свои деньги, поэтому вопросы будут всегда. А то что надо с сними спорить - это правильно!

А что касается СО 153.34.21.122-2003 - то эта инструкция не доработана, по ней нельзя посчитать все что нужно: то одного нет, то другого. Финансирование то приостановлено )))

Какие кровли притягивают молнию?

При проектировании дома или здания большое внимание уделяется молниезащите кровли, будь она металлическая, медная, сэндвич, фланцевая либо из других материалов. Поэтому архитекторов и будущих владельцев частных и общественных построек часто интересует вопрос, какие крыши притягивают молнии и как с этим бороться. Однозначно ответить на этот вопрос специалисты не могут. Давайте попробуем разобраться, какая кровля безопаснее.

Формирование молнии

Всем еще со школьных лет известно, что разряд молнии не поражает объекты, расположенные близко к земле. На ускоренном просмотре видео формирования молнии можно увидеть, как к грозовой туче навстречу молнии растет плазменный канал от вершины какого-нибудь наземного сооружения. Это явление специалисты называли встречным лидером. Удар молнии – это не что иное, как встреча двух плазменных каналов, стремящихся друг к другу от облака и наземного объекта. В некоторых случаях слияние каналов происходит на высоте в несколько десятков метров от объекта. Для того чтобы встречный лидер мог вырасти, и эта встреча произошла необходима определенная энергия, имеющая электрическую природу. Обычно она расходуется на разогрев и ионизацию газа в создаваемом плазменном канале. Эта энергия питается от электротока, протекающего непосредственно по каналу, а также токопроводящим элементам объекта и земле.

Многие исследователи, проводя массу прикладных опытов, пытались подтвердить утверждение, что более длинные встречные лидеры перехватывают молнии, формирующиеся соответственно выше в облаках. Вполне логично, что для быстрого формирования и роста такого лидера достаточно низкого сопротивления элементов основной конструкции постройки, что обеспечит течение электрического тока большего значения. На практике сопротивление заземления как раз такое и есть (низкое, например около 1000 Ом), то есть абсолютно не мешает росту встречного лидера.

Какой материал лучше для молниезащиты кровли?

Если представить, что крыша смонтирована из пластика без единого металлического гвоздя, можно смело утверждать, что молния эту крышу не заметит. Однако это произойдет только в том случае, если материал будет водоотталкивающим. В противном случае влага, впитавшаяся в него, обеспечит нужное сопротивление заземления. Поэтому вид кровельного покрытия не имеет никакого значения.

Часто благодаря прекрасным эксплуатационным характеристикам и высоким изоляционным свойствам в качестве кровельного покрытия используется черепица. Однако высокое напряжение молнии быстро перекроет ее, и еще легче перекроется воздушная прослойка между черепицами в зазорах. Это откроет дорогу наверх формирующемуся встречному лидеру. Точкой старта лидера может служить любая металлоконструкция, размещенная на крыше: фермы и балки, изготовленные из металла, электропроводка, трубы водопровода или системы отопления. Ситуация кардинально не изменится при замене металлических труб на пластиковые.

Особенности молниезащиты кровли

Современные действующие Инструкции, нормирующие молниезащиту кровель, допускают использовать крышу, как молниеприемник при толщине металлического листа 0,5 мм или покрытии металлом любого другого вида материала. При этом крышу достаточно заземлить как минимум в двух точках. Правда специалисты обращают внимание, что для эффективной молниезащиты кровли металлической, медной, фланцевой, мягкой или сэндвич, скатной или с небольшим уклоном, важно чтобы под ней не располагались горючие стройматериалы. Это связано с тем, что при контакте молнии с металлом, последний расплавится. Молния, конечно, не проникнет в чердачное помещение, однако образовавшаяся горячая капля металла, попав на деревянные стропила или обрешетку, может привести к негативным последствиям.

Некоторые специалисты рекомендуют для защиты крыш от разрядов молнии использовать молниеприемную сетку из проводника. Для надежности шаг ячеек должен составлять не менее 6х6 или 12х12 м2. Однако опытные профессионалы утверждают, что такая конструкция на металлической кровле бессмысленна. Она никак не сможет защитить крышу от удара молнии. Для наиболее эффективной молниезащиты кровель металлических, фланцевых, мягких, медных, сэндвич и т.п. лучше монтировать стержневые или тросовые громоотводы. При этом важно правильно определить их место расположения и высоту.

На кровле из диэлектрических материалов сетка будет эффективна. Эта конструкция с определенной долей надежности обеспечит молниезащиту разных металлических объектов, размещенных чердаке, а также оборудование, связанное с землей. Стоит также обратить внимание, что заявленный шаг ячеек не всегда позволяет организовать молниезащиту кровли, а в некоторых ситуациях молниеприемники сложно грамотно закрепить на современных кровлях. Для создания действительно надежной и эффективной защиты крыши от ударов молнии лучше проконсультироваться со специалистами. Современные производители часто в своих каталогах указывают номенклатуру крепежных элементов, которые позволяют смонтировать молниеприемники без сверления и сварки.

Молниезащита дома со скатной крышей

Общие принципы расчета для коньковой кровли представлены в разделе "Пример устройства молниезащиты частного дома для скатной кровли" в этой обзорной статье. Как правило в большинстве случаев угол наклона кровли оказывается меньше, чем расчетный угол зоны защиты, поэтому для наклонной кровли чаще применяется метод молниеприемной сетки плюс отдельно защищают все выступающие части, а металлические элементы соединяют между собой и общими токоотводами выводят на систему заземления.

Так как коньковая кровля в основном используется в частном домовладении, а эти сооружения относятся к III классу молниезащиты, то шаг ячейки сетки составляет не более 15 метров.

Кровельные конструкции можно не замыкать на общую молниеприемную систему только если выполнены следующие условия:

надстройки из непроводящих материалов имеют высоту менее 0.5 м
надстройки из провоящих материалов имеют высоту менее 0.3 м
металлические надстройки имеют площадь менее 1 кв. м
металлические надстройки имеют длину менее 2 м

При этом важно отметить, что высота откладывается и отмеряется перпендикулярно поверхности крыши, как показано на рисунке.

Требование по площади обычно применяют для мансардных окон или зенитных фонарей, а по длине для листовых металлических конструкций или ограждений (например, снегозадерживающие решетки). При этом в отношении металлических выступающих элементов должны выполняться все три вышеуказанных условия одновременно.

Монтаж молниезащиты на объектах со скатными кровлями (рекомендации)

В случае скатной коньковой кровли молниеприемный проводник прокладывается по коньку кровли и скатам кровли. Основным молниеприемным оборудованием является молниеприемный проводник. Окончания конькового молниеприемника должны выступать над крышей и быть загнутыми к верху по длине на 0,15 м. Опуск по кровле к токоотводу на фасаде здания должно по возможности располагать как можно ближе к краю кровли (наличнику). Расстояние между кровельными держателями проводника стараться выдерживать не более 1,0 метра.

Концепция расположения узлов конструкции представлена на рисунке ниже.

В зависимости от сечения конька применяются различные держатели на коньке кровли. Например, в случае крыши из металлочерепицы, когда сечением конька является полукруг, применяется держатель на круглом коньке (рис. 1).

рис.1

рис.2

Держатель на круглом коньке изготавливают из меди либо из нержавеющей стали. Также молниеприемный проводник прокладывают по скатам кровли (рис. 2). В зависимости от материала кровля применяют различные крепления на скатах кровли. Крепежи, предназначенные для скатов кровли, также выполняются из различного материала. В зависимости от материала молниеприемного проводника используют крепежи из меди, нержавеющей стали либо из стали горячего цинкования.

Все части здания должны быть защищены от прямого удара молнии, включая дымовые трубы, вентиляционные шахты, а также чердачные окна и др. элементы. Если трубы на кровле не содержат металлических токопроводящих элементов, то молниеприемники устанавливаются непосредственно к трубе на специальных креплениях (рис. 3).

Если же дымоходные трубы содержат металлические элементы, то молниеприемник должен быть отнесен от трубы на определенное расстояние с помощью изолированных штанг (рис. 4).

Типы молниеприёмников: мачта, трос и сетка

В целях обеспечения безопасности людей, сохранности сооружений, оборудования и материалов от тепловых, механических и электрических воздействий молнии, разработана особая система защитных мер безопасности – молниезащита, представляющая собой комплекс технических решений и специальных приспособлений.

Нормативное регулирование

Требования к организации систем молниезащиты зданий и сооружений, расположенных на территории Российской Федерации, регламентируются следующими нормативными документами:

«Инструкцией по молниезащите зданий и сооружений» РД 34.21.122-87
«Инструкцией по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153-34.21.122-2003.

Разрабатывая систему защитных мер объектов от ударов молнии, проектные организации могут руководствоваться положениями любой из указанных инструкций или использовать их комбинацию.

Элементы молниезащиты

Полный комплекс мер молниезащиты наземных объектов подразумевает сочетание систем внешней — защита от прямых ударов молнии и внутренней молниезащиты — устройства защиты от вторичных воздействий (наводок и импульсного перенапряжения). Внешняя молниезащита обеспечивает минимальный шанс прямого попадания молнии в сооружение, защищая тем самым его от повреждений. Она берёт на себя удар молнии, который затем отводится в грунт.

Комплекс мер внешней системы молниезащиты включает в себя три элемента:

Молниеприёмник (громоотвод, молниеотвод) – это устройство, предназначенное для перехвата молнии. Принцип действия молниеприемника состоит в том, что удар молнии приходится на наиболее высокие и хорошо заземленные металлические сооружения. Следовательно, если объект расположен в зоне защиты молниеотвода, то он не будет поражён молнией.

Токоотвод – устройство, выполняющее отвод тока молнии с молниеприёмника на заземление. Устанавливается на стену сооружения и водосточные трубы. Представляет собой омеднённую проволоку или полосу, которая тянется от молниеприёмника к заземлителю.

Заземлитель — устройство, выполняющее отвод 50% и более тока молнии, прошедшего по токоотводу в землю. Оставшийся ток распределяется по примыкающим к сооружению коммуникациям. Заземлитель - единственный элемент внешней молниезащиты, погруженный в грунт. Заземляющими электродами могут служить элементы разных размеров, материалов и форм, соответствующие требованиям нормативных документов.

Установить внешнюю молниезащитную систему можно как на самом защищаемом объекте, так и изолированно: в виде отдельно стоящих молниеприёмников и соседних сооружений, выполняющих функции естественных молниеотводов.

Внутренняя молниезащита включает в себя комплекс устройств, защищающих от импульсных перенапряжений (УЗИП) и выполняющих функции ограничения магнитного и электрического полей молнии, предотвращая тем самым искрения внутри объекта защиты.

2. Молниеприёмник как часть системы молниезащиты

Систему молниезащиты организуют по принципу максимального использования естественных молниеотводов. В случаях, когда обеспечиваемая ими защищённость недостаточна, то комбинируют со специально установленными элементами (искусственными молниеприёмниками).

Простота устройств, отсутствие необходимости в специальном техническом обслуживании и сравнительно надёжная защита объекта от поражения ударами молнии, обеспечили молниеприёмникам пассивной системы молниезащиты наиболее широкое распространение на практике.

Выделяют следующие типы пассивных молниеприёмников:

стержневые (мачта);
тросовые;
сетчатые.

Молниеприёмники изготавливают из различных материалов: алюминий, медь, нержавеющая или оцинкованная сталь, с учётом минимальных сечений для каждого из них согласно нормативным документам.

Стержневой молниеприёмник (мачта)

Стержневые молниеприёмники-мачты, установленные на вышках

Стержневой молниеприёмник (или молниеприёмная мачта) представляет собой вертикальное устройство высотой обычно от 1 до 20 метров на крыше сооружения или рядом с ним, установленное таким образом, чтобы зона защиты покрывала защищаемый объект. Специальные зажимы, используемые при установке мачт, позволяют крепить их как к вертикальным (стена), так и горизонтальным (земля, крыша) поверхностям. От каждой мачты монтируют два токоотвода. Если молниеприёмник располагают на кровле сооружения, то используемое заземляющее устройство представляет собой горизонтальный контур, который усиливают в точках опусков токоотводов вертикальными заземлителями. Заземляющее устройство отдельно стоящих мачт выполняют тремя вертикальными заземлителями, объединёнными между собой по типу «куриной лапы». Стержневые молниеприёмники (мачты) выбирают в основном для защиты небольших зданий, не сложной архитектуры.

Тросовый молниеприёмник

Конструкция тросового молниеприёмника состоит из двух мачт и натянутого между ними стального троса. К концам троса примыкают по одному токоотводу с заземлителем по типу «куриной лапы». При правильном расположении опорных мачт грозовые разряды уходят в землю за пределы защищаемого объекта. Тросовую молниезащиту широко применяют для невысоких строений. Стержневые и тросовые молниеприёмники подразделяются на одиночные, двойные и многократные, образуя общую зону защиты объекта. Многократные молниеприёмники используют для защиты крупных зданий или нескольких сооружений, занимающих значительную территорию.

Молниеприёмная сетка

Молниеприёмная сетка, установленная на крыше здания

Конструкция молниеприёмника изготавливается в виде сетки из металлического прутка на крыше защищаемого сооружения. Молниеприёмную сетку укладывают на кровлю здания с шагом (размером ячеек) от 5х5 м до 20х20 м в зависимости от категории молниезащиты объекта. Распространённый вопрос, который возникает при проектировании, — можно ли укладывать молниеприёмную сетку непосредственно на кровлю крыши. На самом деле, сетку можно укладывать прямо на кровлю или под утеплитель (см. пункт 2.11. в инструкции РД 34.21.122-87). По инструкции СО 153 3.2.2.4. если повышение температуры представляет для объекта опасность, то расстояние между токоотводом и горючей кровлей или стеной, должно быть больше 0,1 м. При этом металлический зажим может быть в контакте с горючей стеной. Если стена или кровля являются горючими, но повышение температуры для них не опасно, то разрешается крепление непосредственно к стене.

Токоотводы монтируют по всему периметру молниеприёмника с шагом от 10 до 25 м (зависит от уровня защиты). Тип кровли защищаемого сооружения (мягкая или жёсткая) определяет способ крепления «сетки» к поверхности крыши. При соблюдении условия не горючего основания, молниеприёмная сетка может быть уложена в «кровельном пироге». Заземлитель для данного типа молниеприёмника представляет собой замкнутый горизонтальный контур, усиленный в точках опусков токоотводов.

3. Категории молниезащиты

Выбор типа молниеприёмника зависит от того, к какой категории по устройству молниезащиты относится строение.

Нормами установлены три категории устройств молниезащиты в зависимости от взрывной и пожарной опасности, вместимости, огнестойкости и назначения защищаемых объектов, а также с учётом среднегодовой продолжительности гроз в географическом районе расположения объекта, см. категории молниезащиты в таблице № 1 из пункта 1.1. в РД 34.21.122-87:

Категории молниезащиты по РД 34.21.122-87

I категория молниезащиты

Для молниезащиты строений, относящихся к I категории, используются молниеприёмные мачты или тросовые молниеприёмники, см. пункт 2.1. в РД 34.21.122-87. Обязательным условием является обеспечение зоны защиты типа А в соответствии с требованиями приложения 3.

II категория молниезащиты

Для молниезащиты строений II категории, имеющих неметаллическую кровлю, применяются молниеприёмные мачты или тросовые молниеприёмники, устанавливаемые изолированно или на самом защищаемом объекте см. пункт 2.11 в РД 34.21.122-87. При этом обязательным условием является обеспечение зоны защиты в соответствии с требованиями приведённой в статье таблицы и приложения 3 в РД 34.21.122-87. Если устройства молниезащиты расположены на объекте, то для каждой молниеприёмной мачты или стойки тросового молниеприёмника необходимо не менее двух токоотводов. Для обеспечения молниезащиты сооружений, уклон кровли которых не превышает 1:8, может использоваться молниеприёмная сетка.

В качестве материала для изготовления молниеприёмной сетки применяют стальную проволоку диаметром не менее 6 мм. Конструкцию с шагом ячеек не более 6х6 м укладывают на кровлю здания поверх или под огнеупорные материалы. Металлические конструкции, возвышающиеся над крышей строения, необходимо присоединять к молниеприёмной сетке, а не металлические - оборудовать дополнительными устройствами защиты от удара молнии, так же закрепляя их с «сеткой».

Сооружения с металлическими фермами, кровли которых построены с использованием огнеупорных материалов, не требуют установки устройств молниезащиты. Металлическая кровля строений сама выступает в качестве молниеприёмника. При этом устройствами молниезащиты необходимо оборудовать все возвышающиеся над крышей неметаллические элементы объекта защиты. Токоотводы монтируют от металлической кровли или молниеприёмной сетки с шагом 25 м по периметру здания. Для всех типов молниеотводов, используемых для защиты строений II категории, обязательно выполнение требования пункта 2.6 в РД 34.21.122-87.

III категория молниезащиты

Для молниезащиты строений, относящихся III категории, применяют один из указанных выше способов (молниеприемные мачты, тросовые молниеотводы или сетку) с соблюдением действующих требований.

По возможности, в качестве токоотвода применяют металлические конструкции самого защищаемого объекта. Обязательным условием при этом является непрерывная электрическая связь в соединениях конструкций с остальными элементами системы внешней молниезащиты (молниеприёмниками и заземлителями). Расположенные снаружи здания токоотводы необходимо монтировать на расстоянии не более 3 м от входов или в местах, не доступных для прикосновения людей.

Нормативными документами по организации молниезащиты наземных объектов не предусмотрено никак требований к расстоянию между отдельно стоящим молниеотводом и объектом защиты, его подземными коммуникациями. Применяя молниеприёмную сетку для строений III категории, необходимо предусмотреть шаг её ячеек не более 12 х 12м.

4. Зоны защиты стержневых и тросовых молниеприёмников

Выбор количества и высоты стержневых и тросовых молниеотводов должен производиться с помощью расчёта их зон защиты.

Под зоной защиты понимают площадь заданной геометрии в окрестности молниеприёмника, на которой вероятность прямого удара молнии в размещённый там объект не превысит заданной величины.

Для обеспечения молниезащиты строения на уровне требуемой надёжности, весь объём защищаемого объекта должен располагаться в зоне защиты молниеприёмника.

Одиночная молниеприёмная мачта обеспечивает зону защиты строения в виде кругового конуса высотой h₀

Зона защиты одиночного стержневого молниеприёмника

Одиночный тросовый молниеприёмник обеспечивает зону защиты в виде равнобедренного треугольника, вершина которого находится на высоте h₀

Зона защиты тросового молниеприёмника

Расчёт зон защиты стержневых и тросовых молниеприёмников производится согласно CO 153—343.21.122-2003.

5. Выбор типа молниеприёмника

На основании всего вышеизложенного, делаем вывод, что выбор типа молниеприёмника необходимо производить исходя из конструкций зданий и сооружений и материалов их кровли, с обязательным учётом категории молниезащиты и соблюдением всех необходимых требований РД 34.21.122-87 и CO 153—343.21.122-2003.

Осуществляя молниезащиту строений при помощи стержневых и тросовых молниеприёмников, их располагают таким образом, что бы объект целиком находился в их зонах защиты, рассчитываемых для каждого типа молниеотвода согласно CO 153—343.21.122-2003.

При выборе молниеприёмной сетки важно учитывать, что шаг сетки (размеры ячеек) определяется категориями молниезащиты см. РД 34.21.122-87.

Для комплексной молниезащиты объектов могут применяться комбинированные типы, например тросостержневые. Нередко «сетку» комбинируют со стержневыми молниеприёмниками, что обеспечивает довольно надёжную защиту.

Широкое применение стержневых молниеприёмников обусловлено простотой и относительной дешевизной их изготовления. В основном молниеприёмные мачты выбирают для защиты небольших строений, не сложной архитектуры. Для молниезащиты крупных зданий или нескольких сооружений, занимающих значительную территорию, используют многократные стержневые молниеприёмники.

Тросовые молниеприёмники выбирают для защиты весьма протяжённых объектов. По экономическим параметрам обустройство ими сооружений сопоставимо со стержневыми устройствами молниезащиты, однако в процессе эксплуатации они показали себя менее надёжными.

На сегодняшний день, пожалуй, самым распространенным устройством молниезащиты кровли строений, относимых ко II и III категориям, является молниеприёмная сетка.

Однако, современная научная общественность не подтверждает эффективность её использования в защите от прямых ударов молнии, ввиду недостаточного повышения высоты данного молниеприёмника (2-3 см) над объектом, обеспечивая при этом недостаточную надёжность защиты сооружения (подробнее в вебинаре «Вопросы и проблемы нормативной документации»).

Наличие установленной системы внешней молниезащиты не является гарантией полной защиты от всех воздействий молнии. Для защиты от вторичных последствий необходимо обязательно защищать объект комплексно: элементы внешней молниезащиты, а также внутренняя молниезащита, которая представляет из себя совокупность устройств защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП).

Правила производства молниезащиты двускатной кровли

За безопасность строений любого типа отвечает комплекс мер, в который в том числе входит защита зданий от попадания молний. Эта система так и называется – молниезащита зданий и сооружений. Из нашей статьи вы узнаете, из чего состоит молниезащита, каких типов бывает, по каким критериям её надо выбирать и можно ли без неё обойтись.

Сразу отметим, что защищать здания от молний необходимо, потому что это природное явление обладает мощным электрическим разрядом с огромной силой тока и температурой. Рассчитывать, что оно обойдёт дом стороной опрометчиво – по наблюдению учёных, грозы случаются всё чаще.

Что такое молниезащита и зачем она нужна

Молниезащита – это комплекс мер, направленных на защиту зданий, сооружений от прямого попадания молнии. Она включает в себя проектирование, монтаж и обслуживание.

Без молниезащиты увеличивается вероятность, что ударившая в крышу молния вызовет физическое разрушение и даже пожар. Кроме того, во время грозы наэлектризованный воздух может спровоцировать электромагнитные импульсы высокой мощности, которые негативно воздействуют на питающую дом электрическую сеть. В ней также могут возникнуть импульсы большой амплитуды, что приведёт к скачкам напряжения. А это угрожает поломкой бытовой техники, замыканиями и возгораниями.

Бытует мнение, что в зоне риска только высокие здания или постройки с металлической кровлей. Однако это заблуждение, потому что молния может ударить в любой объект, особенно если он располагается далеко от других.

Видео описание

Ролик с подробным разбором системы молниезащиты

Виды молниезащиты

Различают внешнюю и внутреннюю молниезащиту.

Порядок сборки внешней молниезащиты выглядит так: молниеприёмник, токоотвод, заземление.

Все упомянутые выше части могут быть изготовлены из оцинкованной стали, алюминия или меди. В зависимости от материала рассчитывается их сечение, т. к. у разных металлов разная электропроводность. Этот факт обязательно учитывают при проектировании системы.

Если у строения плоская крыша или не хочется водружать над ним дополнительные конструкции, то можно применить специальную сетку, которая выполняет ту же роль, что и вертикальный молниеприёмник, но не нарушает эстетику здания.

Внутренняя молниезащиета – это специальные приборы, установленные на вводе питающих линий в дом. Они так и называются – устройства защиты от импульсного перенапряжения, сокращённо УЗИП. К ним относятся варисторные ограничители напряжения (ОВП) и приборы на базе разрядников (Т1). Все эти аппараты могут использоваться в качестве УЗИП для частного дома.

В этой статье мы сосредоточимся на внешней молниезащите.

Устройство молниезащиты на кровле

Разберём ещё два типа молниезащиты – пассивную и активную.

Пассивная начинает функционировать, когда в неё попадает разряд. Она бывает следующих типов:

Тросовая молниезащита. Состоит из 2 или 4 мачт, между которыми натянут трос. У каждой мачты при этом есть связь со своим отдельным токоотводом, заземлителем и молниеприёмником;
Сетчатая молниезащита. В ней используется трос или пруток, который устанавливают на скатах крыши в виде сетки;
Листовая система. В этом случае металлическая кровля служит естественным молниеприёмником (здесь следует обязательно учитывать толщину металла кровли).

Выбор типа молниезащиты обычно зависит от площади скатов крыши, угла их наклона и материала, которым они покрыты. Один из простых вариантов – сетчатая система.

Рассмотрим правила монтажа сетчатой молниезащиты на примерах крыш с разным кровельным материалом.

Молниезащита на металлической кровле

Металлическое покрытие само по себе отличный проводник электричества, и молниеприёмник в конструкции такой кровли использовать необязательно. Это обозначено и в «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (п. 3.2.1.2). Но даже для такой крыши специалисты рекомендуют установить молниеприёмник и молниеотвод, чтобы увеличить эффективность защиты.

Если металлическая кровля выступает основным элементом молниезащиты, тогда к ней необходимо жёстко прикрепить токоотвод, например, сваркой. Если нет возможности проводить огневые работы на крыше, тогда допустимо применять болтовое соединение, которое следует проверять раз в год на коррозию стыка.

Однако металлическое покрытие нельзя назвать 100% надёжным устройством для отвода молний. Вероятность некачественного соединения листов металла, панелей или штучных элементов уменьшает защитные свойства. По этой причине на такую кровлю всё равно стоит устанавливать стержневые или тросовые молниеприёмники. Кроме того, удар молнии в металлическую крышу повышает температуру в зоне попадания электрического разряда. При толщине металла менее 4 мм возрастает вероятность возгорания деревянных стропил. Поэтому приняты нормы толщины, которые требуется учитывать. Например, оптимальная толщина стального покрытия – 4 мм, а на рынке таких предложений нет. Но можно использовать металлическую крышу в качестве молниезащиты при толщине металла 0,5 мм в том случае, когда её необязательно защищать от повреждений и отсутствует опасность воспламенения находящихся под кровлей горючих материалов.

Таким образом, проблему можно решить следующими способами:

изолировать стропильную систему от кровельного материала;
вместо деревянных выбрать металлические стропила;
установить молниезащиту.

Третья опция – самая оптимальная, потому что мачта встретит заряд молнии.

Для сборки и реализации системы молниезащиты компания EKF выпускает широкий ассортимент аксессуаров: подставки, крепления, держатели, зажимы, соединители и другие.

Молниезащита на мягкой кровле

Чтобы не повредить покрытие, монтаж молниезащиты на мягкой кровле требует особого подхода. В ассортименте EKF есть специальные держатели, которые позволяют реализовать защиту на любом материале.

Ниже альтернативные варианты молниезащиты для мягкой кровли:

стержни, установленные по краям конькового прогона двускатной крыши;
трос, натянутый по коньку;
активная молниезащита.

Активная молниезащита считается наиболее подходящим решением, особенно для неметаллической кровли.

На видео показано, как правильно монтировать молниезащиту в строящемся кирпичном доме и при этом сохранить внешнюю эстетику фасада

Активная молниезащита

Главное отличие активной молниезащиты – активный молниеприёмник. Он реагирует на рост напряжённости электромагнитного поля, который возникает при приближении грозового фронта. Конденсаторы в составе активного молниёприемника заряжаются от напряжения, наведённого этим полем на антеннах устройства. Когда напряжение на конденсаторах достигает 12-14 кВ, происходит пробой разрядников и формируется короткий высоковольтный импульс (более 200 кВ), полярность которого обратна полярности фронта. Этот импульс, опережая образование «естественного» лидера, инициирует «искусственный» восходящий лидер, который развивается с гораздо большей скоростью и на большее расстояние, многократно увеличивая зону защиты молниеприёмника.

Применение системы активной молниезащиты особенно оправдано, когда из-за специфики защищаемого объекта невозможно использовать какую-либо традиционную молниезащитную конструкцию.

В видео показаны две системы, защищающие двускатную крышу дома от ударов молний: пассивную и активную:

Молниезащита на плоской крыше

Сетчатая молниезащита – оптимальное решение для плоской кровли. Размер ячеек зависит от категории молниезащиты:

I категория – 5х5 м;
II категория – 10х10 м;
III категория – 15х15 м;
IV категория – 20х20 м.

Ниже представлены основные правила сборки системы молниезащиты:

для крепления элементов сетчатого молниеприёмника используют специальные кронштейны, изготовленные из пластика. Они могут быть полыми или заполненными бетонным раствором;
расстояние между крепежами – не более 1 м;

крепление молниезащиты на кровле проводят пассивным способом, то есть кронштейны любого типа к кровле дома ничем не крепятся. Они удерживают сеточную конструкцию только своим весом;
по периметру укладывают трос или катанку по парапету с креплением к торцам;
если на крыше присутствуют трубы, антенны и прочие конструктивные элементы, то на каждую из них необходимо установить молниеприёмник в виде стержня и соединить его с сеткой.

Токоотвод и заземление

Основное о молниеприёмнике прояснили, переходим к токоотводу и заземлению.

Требования к токоотводу

По токоотводящему участку молниезащиты проходит электрический разряд огромной мощности, поэтому к этой части системы предъявляются серьёзные требования. Ниже перечислены некоторые из них (полный список см. в «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций):

длина токоотвода должна быть кратчайшим расстоянием от молниеприёмника до системы заземления;
оптимально, если соединить молниеприёмник с заземлением несколькими параллельными токоотводами;
прокладку токоотвода надо проводить на расстоянии полметра от оконных и дверных проёмов;
если дом сооружен из негорючих материалов, то отводящий контур можно проложить прямо по стенам или уложить внутрь них;
если были использованы горючие материалы, то расстояние от стен до участка прокладки не должно быть меньше 10 см;
нельзя проводить монтаж токоотвода внутри водосточной системы;
токоотводы соединяются горизонтальными поясами вблизи поверхности земли и через каждые 20 м по высоте здания.

Если в конструкции здания есть металлические элементы, которые соответствуют нормативным показателям и являются цельными по всей длине, их можно использовать как токоотвод, например, металлокаркас здания.

Требования к заземляющей системе

Заземляющая система нужна для отвода электрического разряда в грунт. Она бывает плоской и глубинной.

Плоская: контур закладывают на небольшую глубину по периметру дома в виде стальной ленты, которая является горизонтальным заземлителем, и подводят токоотводы с разных сторон.
Глубинная: представляет собой несколько стержней заземления, забитых в грунт на глубину минимум 2-3 м, соединённых между собой стальной лентой.

Контур заземления обычно делают в виде равностороннего треугольника или прямоугольника, по периметру которых углубляют стержни заземления.

В видео показано, как надо правильно и профессионально монтировать заземление для молниезащиты:

Заключение по теме

Теперь вы знаете, как установить молниезащиту на крышах с разным кровельным покрытием. В теории кажется, что всё легко, однако мы советуем обратиться к профессионалам, чтобы наверняка защитить дом от молнии и её последствий.

Выставка домов «Малоэтажная страна» выражает искреннюю благодарность специалистам компании EKF за помощь в создании материала.

Компания EKF предлагает систему молниезащиты и заземления «КУПОЛ», которая позволяет защитить объект в заданном радиусе от последствий удара молнии в здание.

Если Вам нужна более подробная консультация, то можете воспользоваться следующими контактами:

Читайте также: