Молниезащита дома
Молниезащита дома защит Ваш дом от одного из самых непредсказуемых и разрушительных явлений природы – молнии, последствия попадания которой в дом, не нуждается в описаниях. Всем известны эффекты непосредственного влияния разряда молнии на живые существа, дома и постройки, природные объекты. Для домов без молниезащиты – повреждения механические вплоть до полного разрушения, взрывы, возгорания и пожары. Для человека тоже ничего хорошего, поскольку тяжелое поражение электротоком и поражение молнией даже и сравнивать нельзя.
Попадание молнии в объект влияет и опосредованно – после события выявляются повреждения электроники и электрооборудования, выявляются сбои работы систем «жизнеобеспечения» дома, даже если визуально на проводке и аппаратах следов повреждения не видно.
Внешняя молниезащита дома
Устройство внешней системы молниезащиты дома, решенное комплексно, полностью обезопасит жильцов дома и само строение даже при прямом ударе молнии. Но электрическая система внутри дома испытает мощный импульс, когда окажется в электромагнитном поле молнии. Полевые воздействия по дальности взаимодействия непредсказуемы, и мощность у разряда может быть разная. Поэтому не обязательно, чтобы молния ударила и разряд был отведен молниезащитой дома – даже при разряде на удалении от здания дом и все его системы все равно окажутся под электромагнитным воздействием поля.
Внутренняя молниезащита дома
Если вспомнить, как быстро растет у нас в домах количество замечательной современной техники, электротехнической и электронной, и все больше в ее составе микропроцессов – то понятно, что электросети внутри дома все больше нуждаются в защите, и внутренняя молниезащита отнюдь не перестраховка, а реальная необходимость. Один мощный электромагнитный импульс – не важно, в здании или на большом удалении от него – и возможен скачок напряжения в силовой и осветительной проводке, с возможностью повреждения всех подключенных приборов и аппаратов. Кратковременные избыточные напряжения регистрируются и когда происходит растекание заряда, пойманного молниеотводящей системой.
Внутренняя молниезащита в части проектирования и монтажа требует профессионализма и учета всех особенностей конкретного объекта.
Применение системы уравнивания потенциалов (СУП) посредством монтажа общей шины, соединяющей металлические конструкции здания в один проводящий контур, защищает и проводку, и приборы от импульсных перенапряжений. Устранение разности потенциалов необходимо и между всеми токопроводящими элементами и конструкциями зданий, и между инженерными сетями и коммуникациями и самой заземляющей системой.
На «особо опасных» участках электросетей устанавливают УЗИП (устройства защиты от импульсного перенапряжения). Эти устройства предотвратят перенапряжения и искрение в защищаемых приборах.
Монтируют УЗИП по зонной схеме – с учетом, какую чувствительность к скачкам сетевого напряжения имеет каждый конкретный участок. Молниезащитные УЗИП первого класса (класс В), устанавливаемые на входном щите – самые мощные, они защищают внутридомовые сети от прямых ударов молнии. Ограничитель второго класса (класс С) защищает от наведенных (электромагнитных) токов. Особо чувствительная электронная микропроцессорная аппаратура требует особой защиты – ограничителей перенапряжения (ОПН), относящихся к категории D-класса.
В деревянном доме применяют все классы защитных устройств, монтируя их по «нисходящей», или УЗИП с полной комплектацией – три в одном. Но только правильный подбор защитных устройств и грамотный монтаж даст эффективную защиту.
Молниезащита всех наземных объектов строго регламентируется строительными нормами. Немного непонятно, почему руководящие документы и инструкции не требуют в обязательном порядке выполнять защиту частных строений от молнии, хотя и классифицируют их как относящиеся к третьей категории. Но добросовестный застройщик всегда просчитает вероятность негатива от всех природных факторов, в том числе и от прямого попадания молнии. Исходить следует не только из местной статистики и вероятности поражения молнией, но и из особенностей своего жилища. А деревянный дом и в этом контексте на особом положении, поскольку никакая антипиреновая обработка не сделает горючую древесину негорючей, а лишь отодвинет время возгорания. Загоревшись, деревянные дома сгорают без возможности восстановления за считанные минуты.
Деревянный дом требует особого комплексного подхода к молниезащите, и задача эта несколько сложнее, чем защита дома, выстроенного из менее горючего материала. Дому требуется как внешняя, так и внутренняя защита от молнии. Внешние молниезащитные системы складываются из трех основных элементов – молниеприемник, молниеотвод (токоотвод) и заземляющий контур.
Молниеприемник
Назначение этого устройства – перехват молнии при ее прямом попадании в объект. Возможны молниеприемники двух видов – активные и пассивные. От назначения вида молниеприемника зависит все устройство молниезащитной системы. Пассивные молниеприемники – это конструкции, устанавливаемые на защищаемый объект – металлические стержни, тросы, сетки и др. Защита от молнии при такой установке рассчитывается на определенную площадь или зону. Кроме общей защиты строения, защите подлежат и все его элементы, выходящие за контур кровли или каркаса, и оборудуется дополнительными молниеотводами.
Металлические токопроводящие части здания могут быть включены в защитную систему (то есть соединяться с заземлителями и выполнять дополнительно задачу молниезащиты), если выполняется хотя бы одно из определенных инструкцией условий.
Нормы регламентируют эти условия:
- Прожог металлического покрытия кровли возможен при попадании молнии, если толщины железного кровельного покрытия меньше, чем 4 мм, алюминиевого – меньше, чем 7 мм, медного – меньше, чем 5 мм. Понятно, что до таких параметров металлические кровли частных домов не дотягивают. В этом пункте инструкции предполагается, что под металлом находится легковоспламеняющийся материал – обычно подкровельные системы сделаны из дерева.
- В случае, когда стропильная система и обрешетка выполнены из несгораемых материалов, и материал, находящийся под металлом кровли, защищать от прожога не нужно, то для включения металлической кровли в молниезащитную систему достаточно, чтобы ее толщина была не меньше 0,5 мм.
Если выполняется хотя бы одно из этих условий, то в качестве токоотводов будут использованы все наружные токопроводящие элементы – водосточная система, наружная стальная лестница и др. Если в железобетонных конструкциях дома, монолитных стенах или стоечном каркасе (хотя для частного дома применение монолитного железобетона довольно редкий случай) имеется арматурный каркас, то включают в защитный контур продольную рабочую арматуру, связывая ее от кровли до фундамента сварными соединениями в определенных расчетом участках. В фундаменте наружный контур из арматурных стержней соединяют с системой заземления. Эта система в данном случае может быть упрощенной, и ее наружный ограждающий контур может проходить под зданием.
Широко применяемая для частных домов фальцевая кровля выполняется из стали, как правило, толще 0,8-1,0 мм, но крепят стальной лист на деревянную обрешетку, под которой находятся деревянные стропила и горючие слои гидро- и пароизоляции. При прямом ударе молнии нагрев до уровня воспламенения и локальное возгорание неизбежны.
Что касается металлочерепицы, то она ни при каких условиях не может выполнять роль молниеприемника, поскольку толщина у наиболее широко применяемых для частных домов видов металлочерепицы не достигает 0,5 мм.
Как вывод – металлическая кровля частного дома может быть применена как часть молниезащитной системы только в одном случае – если она уложена на негорючие подкладочные материалы, и соединена в одну токопроводящую сеть, с надежным обеспечением электрической связи от каждого проводящего элемента. Для предотвращения прожогов и оплавлений листов кровли толщины этих листов должны быть не менее указанных выше (медь – 5 мм; сталь – 4 мм; алюминий – 7 мм).
Для зданий с металлическими кровлями часто применяется несложная конструкция стержневого молниеприемника, вертикально установленного на самом высоком участке крыши – на коньке. Иногда стержень молниеприемника крепят на дымовые трубы, но при этом нужно учесть повышение нагрузки на трубу от ветра. Материал стержней должен быть коррозионно-стойким (медь, сталь оцинкованная и нержавеющая, алюминий), и иметь площадь сечения не менее 50 мм2 (для круглой стали это диаметр 8 мм). Возможен полый молниеприемник из стальной трубы с наконечником. Крепят стержни, располагая их так, чтобы они оконтуривали защитную зону, внутри которой будут располагаться все деревянные элементы здания и все его конструкционно выступающие части – каминные и печные трубы, элементы вентиляции и водостоков, угловые детали, в том числе архитектурные. Лучший вариант проектирования системы молниезащиты дома – на самой ранней стадии проекта, когда принимают решение по конструктивной схеме, фундаменту и т.д.
Расположение и схема системы молниезащиты зависит и от конструкции крыши – если деревянное строение имеет простую двускатную крышу, то эффективна тросовая защита – стальной трос (оцинкованная сталь сечением не менее 35 мм2) натягивается по закрепленным опорам. В качестве троса может быть применена медная проволока. опорные стойки для крепления троса выполняют из стали или дерева, поскольку эти стойки не входят в контур, а трос закреплен к ним посредством натяжных зажимов и соединяется с токоотводами. Прочность опор должна быть достаточна, чтобы выдержать натяжение троса с учетом ветровых и снеговых нагрузок, и возможное налипание снега и льда.
Третий вид молниеприемника – металлическая сетка – хорошо справляется с защитой здания от молнии в случае, когда это здание по высоте превышает все окружающие строения и имеет плоский вариант кровли, например, рубероид или черепицу. Молниеприемная сетка укладывается непосредственно на кровельные конструкции, как завершении кровельных работ. Для молниеприемных сеток применяется стальная проволока диаметром 8 мм, смонтированная по контуру крыши в сетку с ячейкой максимум 600*600 см и закрепленная в пересечениях сварными соединениями. Цельная сетка молниеприемника соединяется с токоотводами (количество – по расчету), а токоотводы – соединяются с ограждающим заземляющим контуром.
Для металлической кровли молниеприемная сетка лишена смысла, поскольку разряд молнии «увидит и выберет» сетку на токопроводящей плоскости крыши только в том случае, если стержни сетки будут очень массивными, что нерационально и технически проблемно. Но для черепичных кровель молниеприемная сетка предпочтительна – она не испортит архитектурный облик дома, а как защита от молнии будет полностью эффективна при условии соблюдения правил устройства и монтажа.
Над плоскими кровлями имеются и элементы, превышающие уровень кровли – антенна, труба печи, котла или камина и др. Эти объекты защищают отдельно, установкой стержневых молниеприемников определенным образом, на допустимом расстоянии от кровли. Каждый стержень монтируют на изолированном от кровли основании, и включают в замкнутый контур с молниеприемной сеткой.
Все молниеприемные устройства – сетки, стержни, тросы – в принципе защищают и действуют одинаково. Но для выбора конкретного устройства внешней защиты надо учесть все факторы – конструкцию дома и крыши, материалы кровли и подкровельных систем, а также соблюдать все рекомендации строительных норм по монтажу молниеприемников, их размерам, высоте, расстановке на крыше. Из трех видов молниеотводов тросовые системы считают наиболее эффективными, поскольку они расположены в верхних точках здания и зона их защиты максимальна, эта зона включает и крышу и все элементы, превышающие уровень крыши.
Ощетинившееся молниеотводами деревянное здание может в архитектурном плане и пострадать, но, как известно, даже смех бывает до поры до времени. Молния и последствия ее попадания в жилой дом – такие факты точно не смешны, а защита своего дома – долг его владельца. Поэтому, несмотря на расходы и внешность, системы молниезащиты устанавливают неукоснительно. Удачным вариантом может стать молниезащитная система с установкой молниеотвода не на крыше, а на отдельно стоящем объекте – например, высоком дереве. Условие – чтобы крона дерева должна быть выше самой высокой точки кровли, а стержень молниеотвода превышал крону минимум на 0,5 метра. Плюсы такой установки молниеотвода не только архитектурные, при этом исключаются причины возникновения недопустимого перенапряжения внутренних сетей, а также воспламенение деревянных частей дома.
Если изолированная установка принимающего устройства невыполнима, часто принимают тросовый вариант. Но расстояние от троса до ближайшей линии кровли не должно быть меньше полуметра. И еще – этот вариант предполагает надежную изоляцию опор для тросовой системы и обеспечение безопасного расстояния их от деревянной основы – также не меньше 0,5 метра.
Токоотвод
Задача токоотводов в молниезащитной системе – отведение тока от разряда молнии к заземлению. Соединение токоотвода и молниеприемника должно обеспечивать надежную электрическую связь с запасом прочности на форс-мажор – погодные и природные факторы (порывы ветра, удары от падения пластов снега или льда). Площади контакта для сварного соединения регламентируются – минимально удвоенная площадь сечения наибольшего из стыкуемых элементов.
Материалы для токоотводов – круглая проволока минимальным диаметром 8 мм, из стали с медным покрытием. Прокладка токоотводов выполняется снаружи здания, как можно дальше от оконных и дверных проемов. В идеале участок прокладки токоотвода – по глухой стене напротив входа в здание. Каждый молниеприемный стержень комплектуется не меньше, чем двумя токоотводами. Основные правила монтажа токоотводов – не допускать перегибания и углов от 90 град и меньше, для исключения рисков короткого замыкания.
Расположение токоотводов должно удовлетворять условиям:
- Длина токоотвода должна быть наименьшей
- Как можно равномернее по контуру здания, но не ближе, чем на 0,25 м друг от друга.
- Максимально близко к участкам с повышенной опасностью разряда (все выступающие элементы – углы, выступы фронтонов, слуховые окна, архитектурные «острые» детали, находящиеся на периметре кровли антенны и пр.)
- Удаление токоотвода от токопроводящих деталей и элементов здания не меньше, чем на 0,3 м.
- Расстояние от объекта защиты при устройстве монтажных креплений не меньше 0,15 м. Контакты металлических монтажных зажимов и стены допускаются. Возможно крепить стальными скобами и винтовыми зажимами, с контактом к стене. Ток при возможном приеме разряда молнии пойдет по пути наименьшего сопротивления – по проволоке токоотвода, при этом возможен его сильный нагрев. Удаление токоотвода от деревянных стен делается, чтобы предотвратить возможность возгорания дерева от раскаленной проволоки токоотвода.
- В конструкциях водостоков – трубах, желобах, по кронштейнам их креплений и пр. – размещение и крепление токоотводов запрещено.
Заземлители – это конечные элементы молниезащитной системы, отводящие ток молнии в землю. Задача заземления – защита строения от термического, механического и динамического воздействия. Частный дом должен иметь заземляющий контур, замкнутый в кольцо. Электроды-заземлители выполняются из стали диаметрами 14 мм при медном покрытии и соответственно 16 мм – с оцинкованным, или из нержавеющих сталей.
Длина электродов, и их расположение (по горизонтали и по вертикали) рассчитываются по исходным данным: проводимость и сопротивление конкретного грунта в основании участка, природные условия места постройки, конфигурация самого ограждающего контура и его протяженность и др. Эффективность заземления прямо зависит от величины удельного сопротивления, поэтому заземлители проектируют так, чтобы их размеры обеспечили максимальные площади контакта металла электрода и грунта. По логике, для надежности заземляющего контура и эффективности защиты чем больше электродов-заземлителей, тем лучше. Но и по расчетам, и по практике – молниезащита деревянных домов может быть обеспечена тремя вертикальными электродами, соединенными полосовой или круглой сталью. Все стыки в заземляющих контурах делают сварными, нахлесточным непрерывным швом, или используют специальный крепеж – электродные зажимы. Все элементы ограждающего контура должны иметь высокую коррозионную стойкость. Швы также изолируют, применяя обмазки или антикоррозионные ленты.
Конфигурация наружного ограждающего контура зависит от архитектуры дома в плане. Заземлители забивают в грунт в равных интервалах, глубина и длина электродов обычно не превышает трех метров.
Для правильной молниезащиты дома требуется выполнить расчеты, определить зоны безопасности над зданием и внутри здания. В этих зонах растекания тока разряд молнии при условии прямого попадания в молниеприемные элементы должен быть стропроцентно отведен в землю. При этом система должна быть максимально безопасной для человека и жилища, в том числе и в пожарном отношении.
Контроль за состоянием молниезащитной системы должен быть периодическим. Не менее, чем один раз в три года проверяется целость всех креплений и прочность стыков молниезащитных элементов, выполняется зачистка контактов и при необходимости, подтяжки или замена слабых соединений. Каждые 12 лет делают проверку ограждающего контура, вскрывая его по участкам. Если обнаружены коррозионные изменения на электроде больше чем на треть его длины, то электрод заменяют на новый.
Деревянный дом и его внутренние системы требуют самого серьезного подхода к молниезащите, поскольку от этой защиты зависит безопасность и защита жильцов от одного из самых непредсказуемых и страшных явлений природы – молнии.
Молниезащита частного деревянного дома
Несмотря на то, что вероятность попадания молнии в жилое строение, возведенное из бруса или бревна, достаточно невелика, необходимость создания такой системы как молниезащита деревянного дома не вызывает сомнений. Дело в том, что последствия подобного события могут быть крайне печальными. И речь в данном случае идет не только о высоких шансах на возникновение очага возгорания, но и, что намного серьезнее, опасности для здоровья и жизни обитателей жилого здания. Именно поэтому грамотному устройству защиты от молнии опытные строители всегда уделяют самое пристальное внимание.
Необходимость устройства молниезащиты деревянных построек
Действующие в строительстве нормативы и правила также предписывают обязательное выполнение такой системы, как молниезащита частного деревянного дома. В частности, актуальные на сегодня СНиПы относят подобные постройки к третьему классу по уровню требуемой пожарной безопасности. Именно поэтому устройство молниеотвода должно предусматриваться еще на стадии проектирования жилого здания.
Данное требование вовсе не означает, что молниезащита не может выполняться своими руками. Напротив, в подавляющем большинстве случаев при осуществлении индивидуального строительства подобные работы производятся непосредственно будущим владельцем. Это объясняется тем, что молниеотвод представляет собой, как правило, достаточно простую в конструктивном и технологическом плане систему, заслуживающую более подробного описания.
Основные факторы, влияющие на выбор типа молниезащиты
При выборе конструкции молниеотвода используется несколько наиболее весомых факторов. Среди них, например, такие:
- конструктивные и архитектурные особенности постройки. Очевидно, что молниезащита деревянного дома с металлической крышей должна отличаться от аналогичного здания с покрытием из битумной черепицей;
- техническое состояние строения, наличие и эффективность других противопожарных систем;
- внешние условия, влияющие на уровень опасности. К ним, в частности, относятся: расположенные рядом с домом деревья, столбы системы электроснабжения, находящиеся на крыше постройки антенны и т.д.
Не стоит забывать и о том, что риск удара током существенно повышается, если рядом с жилым строением располагается пруд, озеро, а также какой-либо другой водоем или даже ключ. Кроме того, серьезное значение при оценке потенциальной опасности имеют характеристики грунтов, на которых возведено строение. Дело в том, что разные типы почвы обладают совершенно различными показателями токопроводимости и сопротивления.
Учитывая такое немалое количество факторов и важность рассматриваемого вопроса, становится понятной простая и очевидная рекомендация профессиональных строителей. Она заключается в том, что внешняя защита деревянного дома от попадания молнии должна проектироваться специалистами, обладающими достаточным для этого уровнем квалификации и опыта. В противном случае, эффективность защитной системы может оказаться попросту недостаточной.
Основные элементы системы молниезащиты постройки из древесины
Принцип действия молниезащиты достаточно прост. Он заключается в отведении электрического разряда в грунт. Для эффективной работы системы требуется, как минимум, три основных элемента – молниеприемник и заземление, соединенных токоотводом.
Типы молниеприемника
Этот конструктивный элемент представляет собой проводник, который монтируется на кровле деревянного здания. Его основное назначение – принять разряд молнии, не допустив его попадание на другие части здания. Различают несколько типов молниеприемников:
- штыревой. Как правило, используется на металлических кровлях. Представляет собой стальной или медный штырь, длина которого составляет, как минимум, 25 см. а площадь сечения – не меньше 100 кв. мм. Для изготовления используется арматура, трубы или другие профили;
- сетчатый. Выполняется из металлической проволоки, диаметр которой обычно равняется 6 мм. Она сваривается в местах пересечения, после чего укладывается на покрытие крыши. Применяется для различных видов кровли;
- из проволоки. Представляет собой установленный на коньке крыши трос, натянутый между двумя изоляторами. Применяется для любых неметаллических кровель.
Выбор конкретного варианта определяется, главным образом, из материала, который используется для создания кровельного покрытия. Независимо от конструкции, молниеприемник соединяется при помощи болтов или пайки с токоотводом. Площадь контакта элементов системы должна составлять, как минимум, вдвое больше, чем сечения каждого из них.
Правила устройства защитного заземления
Токоотвод направляет электрический разряд к защитному заземлению. Функция третьего элемента молниезащиты заключается в переводе тока в землю. Он располагается примерно в 3-5 метрах от здания, а также пешеходных дорожек, крыльца и каких-либо других сооружений. Находиться во время грозы в радиусе 4 метров от места размещения заземления попросту опасно.
Конструкция рассматриваемого элемента молниезащиты достаточно проста. Обычно она представляет собой три стальных штыря, выполняющие роль электродов и расположенные в углах треугольника. Они заглубляются на 1,5 метра и соединяются между собой и с токоотводом металлической полосой. Так как металлические элементы находятся в земле, они подвергаются коррозионным процессам. Поэтому каждые 3-5 лет рекомендуется проверять состояние защитного заземления и заменять пришедшие в негодность детали и узлы соединений.
Молниезащита частного дома: подробное руководство
Зачем частному дому нужна молниезащита?
Удар молнии – сильнейший электрическим разряд в природе. Ток молнии может достигать от 10 до 100 тысяч ампер. А его напряжение может до миллиона вольт. Стоит задуматься, как же уберечь себя и свою собственность от такой разрушительной силы?
Молниезащита частного дома это гарантия вашей безопасности и сохранности имущества, а парой и вашей жизни. Внешняя защита от прямых грозовых разрядов убережёт ваш дом от любых повреждений, которые могут быть вызваны прямым ударом молнии, а внутренние меры защиты уберегут вашу дорогостоящую бытовую технику от перенапряжения и выхода из строя.
Для того чтобы убедиться в необходимости достаточно представить финансовые потери владельца в случае поражение от молнии – прямого удара с последующим возгоранием деревянных кровельных конструкций. Достаточно сопоставить затраты на молниеотвод для частного дома и стоимость его восстановления после пожара от удара молнии.
Грозовая угроза для загородного дома включает в себя комплекс поражающих факторов, и поэтому современный молниеотвод для дома представляет собой комплексную систему безопасности от прямого удара молнии, от заноса грозового потенциала и последующего импульсного перенапряжения в сетях. В качестве примера можно привести следующие статистические данные: более 25% страховых выплат в Германии приходиться на покрытие ущерба от ударов молнии и импульсного перенапряжения.
Чем опасна гроза и её последствия?
По статистике в России за 2015-2017 год, от ударов молнии во время грозы было зафиксировано 240 пожаров, более 100 людей было доставлено в больницы с ожогами высокой степени тяжести, вызванных прямыми разрядами молнии, 5 человек погибло. Ущерб от грозы, понесённый имуществу, исчисляется сотнями миллионов рублей. Недооценивать всю мощь поистине грозной стихии, и надеется на то, что всё обойдётся в очередной раз и гроза обойдёт вас стороной очень опасно.
Помимо статических объектов, молнии не менее опасны для движущихся: в 1987 году при запуске ракеты «Атлас», непосредственно на старте, прямой разряд вывел из строя все электронные системы. Ущерб для США составил 160 миллионов долларов.
Кому именно нужна молниезащита, и кто в группе риска?
Молния непредсказуема и в непосредственной опасности находятся собственники, чьи жилые постройки расположены как на возвышенностях, так и на плоских равнинах, вблизи и вдали от водоёмов, а также в местностях с различными грунтами.
Как правило, это все дачные и частные жилые посёлки, находящиеся за городом в сельской местности.
Группа риска выше там, где вероятность грозы и осадков больше. Например, центральных и южных частях России вероятность удара молнии выше, чем районах крайнего севера или в пустынях.
Если говорить о локальных группах риска, то теоретически в опасности находятся дома расположение выше других, деревянные дома, дома из клеёного бруса, и дома с металлическим кровельным покрытием.
В кафедральный собор в Питсбурге, имеющий высоту 180м, молния ударяет в среднем два раза в год.
В небоскрёб Эмпар-Стейт-Билдинг, высота которого равно 380 м, за три года молния разряжалась 68 раз.
Но при этом существуют ежегодная статистика сгоревших загородных домов
Поражающие факторы молнии и их последствия
Невероятная сила разряда – до 200 кА – сформированная за счет разности потенциалов между облачными элементами и поверхностью. Мощность, которой достигает 1000 кВ, способна наносить непоправимый ущерб.
Ниже приведена таблица с угрозой и потенциальными последствиями от удара.
Прямой разряд молнии
Разность потенциалов электростатического поля – до 1000 кВ, сила удара – 200 кА, температура – 30 000°С
Угроза получения смертельных травм, возгорания, локальные разрушения здания в местах попадания
Удар в инженерные коммуникации на расстоянии до 5 км (и более)
Занесенный грозовой потенциал создает импульс перенапряжения в сотни киловатт, попадает в здание по электропроводке и по трубам из металла
Поражение человека; сбои во внутренних системах; пожары; возгорание электрических кабелей; поломки оборудования; потеря информации на жестких дисках вследствие отказа оборудования
Разряд в радиусе до 500 м от здания
Наведенный грозовой потенциал с импульсом перенапряжения в десятки киловатт
Поражение человека; сбои во внутренних системах; пожары; возгорание электрических кабелей; потеря информации на жестких дисках вследствие отказа оборудования
Замыкания в электросетях с низким напряжением
Импульс перенапряжения до 4 кВ
Сбои в системах, поломки оборудования
Таблица 1 – Поражающие факторы удара молнии.
В сети есть немало видео роликов со сводками из новостей о последствиях и ущербе нанесённым после обычной грозы.
Видео из новостей:
1. Очевидец случайно снял, как в его дом ударила молния
2. Сгорел дом от удара молнии, последствия
3. Вырезка из новостей, пожарникам не удалось спасти дом от удара молнии
4. Пожар из-за молнии
Какие гарантии при установленной молниезащите?
В нормативных документах, регламентирующих молниезащиту не только в РФ, но и в мире, предусмотрены различные уровни защищенности (80-98%), но не предусмотрена возможность выполнения системы со 100% надежностью перехвата молнии. Человек, гарантирующий полную защиту от молний, либо не знаком с физикой молнии, либо не добросовестен.
Вы наверняка зададитесь вопросом «Как я могу быть уверен в том, что молниезащита сработает?» и это совершенно правильный вопрос, ведь нельзя после установки её испытать – ударить в дом разрядом в 1000 Кв с высоты в несколько тысяч метров, словно древнегреческий бог.
Ответ на этот вопрос содержится в нормах РФ. Квалифицированные специалисты должны рассчитать защищённость дома от прямого удара молнии (80-98%) в зависимости от класса молниезащиты (IV-I). При соблюдении норм вероятность того, что молния нанесёт значительный ущерб сводится к нулю.
Подробнее о гарантиях см. статью «Гарантия на молниезащиту»
После внедрения (в т.ч. и в результате нашей деятельности с 2002г.) на рынке Р.Ф. технологии устройства молниезащиты из материалов и изделий заводской готовности появилось множество организаций, бизнес которых основан на марже от цены закупки у производителя. Одни проводят политику завоевания клиентов “низкой стоимости” и предлагают пол-молниезащиты (не рассчитывают защищённость от удара молнии, делают меньшее, чем по нормам количество токоотводов, заземление, не объединяют заземление молниезащиты с заземлением электроустановки, используют недолговечные материалы и т.д.). Другие тиражируют так называемые молниеприёмные сетки, убеждая клиентов в том, что это и есть защита от удара молнии. И те и другие не рассчитывают защищённость домов и не соблюдают современных норм РФ по молниезащите.
Коротко о нормировании и типах молниезащиты
Молниезащита строго классифицируется на разные виды и степени защиты, от того какой класс и вид защиты будет установлен на ваш дом будет завесить его степень безопасности. Так же классификация и разнообразие видов позволяет подобрать оптимальный вариант защиты удара от молнии, и от заноса высокого потенциала***, под индивидуальные особенности проекта дома.
Когда разряд молнии ударяет в землю, он не исчезает моментально, а начинаетраспространяться по путям с меньшим электрическим сопротивлением. Во многихслучаях этими путями становятся бытовые коммуникации – водопровод, канализация, газовые трубы и плохо изолированные электрические кабели. В ряде случаев молнияможет распространяться и по пластиковой трубе с хорошо проводящей жидкостью. Это и называется заносом высокого потенциала, поэтому для защиты бытовых приборов и здоровья человека, существуют специальные типы внутренней молниезащиты, о них мы поговорим немного подробнее ниже.
Категории (классы)
Все здания и сооружения разделяются на три класса молниезащиты в соответствии с РД 34.21.122-87. Класс необходимый для защиты, зависит от категории взрывоопасности объекта, который зависит от наличия в нём взрыво- и пожароопасных материалов и веществ, а также от того на сколько часто молния может ударить в здание за год.
Ниже вы можете ознакомиться с таблицей, где представлены категории защиты расположенные в порядке убывания, а также типы объектов которым рекомендуется соответствующая категория.
Рекомендуемые типы объектов
Промышленные химические объекты, заводы, склады с ГСМ и боеприпасами, ангары с зерном и мукой, а так же любые другие здания хранящие в себе взрывоопасные вещества.
Телевышки, телевизионные антенны, жилые и общественные здания, телефонные вышки и т.д.
Защита от прямых ударов молнии и перенапряжения в сети.
Частные дома, коттеджи, хозяйственные постройки и бани.
Подходит для зданий, которые расположены на территории где грозы длятся более 20 часов в год.
Узнать где находятся такие территории можно тут
Внешняя молниезащита. Защита от прямых ударов молнии. Установка молниеотвода и заземлителя, молниеприёмная сетка.
Таблица 2 – Категории молниезащиты зданий и сооружений.
Как вы уже догадались, для частных домов указан 3 класс защиты.
Категория молниезащиты для загородных домов не первая, но С УЧЕТОМ ТОГО, ЧТО СОВРЕМЕННЫЙ ЗАГОРОДНЫЙ коттедж МОЖЕТ БЫТЬ ГАЗИФИЦИРОВАН, ИМЕТЬ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И Т.П. К МОЛНИЕЗАЩИТЕ ДОМА НЕОБХОДИМО ОТНОСИТСЯ СЕРЬЁЗНО.
Виды молниезащиты
Видов защиты жилых построек множество, но в основном они делятся так же на 3 категории: внешняя, внутренняя и активная молниезащита. О последнем виде есть много споров и сомнений, о её эффективности, но об этом поговорим позже, когда будем знакомиться и разбирать её принцип работы.
Внешняя молниезащита
Внешняя молниезащита – это пассивная система защиты, состоящая из нескольких защитных элементов, экранирующих и защищающих дом от прямых грозовых ударов, что в свою очередь предотвращает механические повреждения здания.
Молниеотвод (термин аналогичный внешней молниезащиты) — из самого названия понятно – основной задачей молниеотвода, является принятие разряда молнии и передачи его к токоотводу или, как его ещё называют спуску.
Расчет молниеотвода – это выработка мер, плана действий в результате выполнения которых, смонтированная система перехватит молнию и не допустит пожара или повреждения дома, спасет жизни близких людей. Главное в разработке или проектирование молниезащиты дома – расчёт в соответствии с нормами защиты от удара молнии с применением специальной компьютерной программы. Грамотно спроектированный громоотвод должен обеспечить сохранность кровли и других частей дома при реализации, долго служить, эстетично выглядеть и, что немаловажно стоить недорого. Разработка (проектирование) молниеотвода дома включает отработку массы деталей, выбор конфигурации и места выполнения заземления молниеотвода, как именно и где будет располагаться ввод заземляющего проводника в дом, выбор материалов, из которых будет выполнены детали молниезащиты, подбор проводников и молниеприёмников, заземлителей, Устройств Защиты от Импульсного Перенапряжения и т.д. Очевидно – это удел подготовленного и опытного специалиста.
В состав внешней молниезащиты входит:
Это металлический стержень, выполненный из нержавеющей либо оцинкованной стали, алюминия или меди, диаметром 10-20мм и высотой от 100см до 3х метров. Стержень, это наиболее распространенный вид молниеотвода. Благодаря низкой стоимости, простому устройству и высокой эффективности на небольших участках, часто применяется при молниезащите дачных домиков, небольших частных домов или хозяйственных построек. Дополнительно стоит отметить, что молниеприёмный стержень теоретически можно монтировать на деревьях рядом с защищаемым участком земли, но существует масса трудностей в связи с тем, что дерево живое – оно растет и может повредиться при воздействии креплений.
Наиболее эффективной и низко затратной является схема, в которой стержневые молниеприёмники с расчётной высотой на краях коньков и на дымоходах, объединены между собой на кровле и с токоотводами на стенах, в свою очередь соединённых с заземлением молниезащиты. Такой вывод сделали проектировщики АМНИС по результатам многочисленных расчетов защищённости загородных домов с применением компьютерной программы от разработчиков норм молниезащиты РФ.
Молниеприёмная (молниезащитная) сетка
Это конструкция, состоящая из ячеек размером 5х5 метров и больше, выполненных из стальных оцинкованных прутьев толщиной более 6 миллиметров, соединённых между собой и с естественными и специально выполненными молниеприёмниками на кровле или поднятая на расчётную высоту над кровлей. Цена сетчатого громоотвода весьма высока в сравнении с другими видами молниеотводов. Поэтому сетку используют только для защиты больших сооружений с плоской кровлей, например при защите жилых многоквартирных домов, общественных зданий, больших ангаров, или заводов.
О молниеприёмной сетке в молниеотводе загородного дома
Реальная защита от Прямого Удара Молнии (ПУМ) загородного дома возможна только при присоединении молниеприёмной сетки к молнеиприёмникам. Подробнее см. статью «НЕОБХОДИМОСТЬ МОЛНИЕПРИЁМНОЙ СЕТКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЧАСТНОГО ДОМА»
Тросовый молниеотвод представляет собой гибкий проводник из оцинкованной стали, алюминия или меди, натянутый и закреплённый между рассчитанными на силу натяжения и устойчивыми опорами.
Тросовые молниеотводы используют, например, на протяженных кровлях и высоковольтных линиях. Использование на небольших частных домах проблематично из-за сложности устройства и постоянной проверки натяжения троса и устойчивости опор.
Тросовые молниеотводы используют, например, на протяженных кровлях и высоковольтных линиях. Использование на небольших частных домах проблематично из-за сложности устройства и постоянной проверки натяжения троса и устойчивости опор.
Токоотводы (Опуски) — часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю. Токоотвод, представляет собой, металлический проводник сечением не менее 8 миллиметров, изготовленный из оцинкованной стали, алюминия или меди. Токоотвод крепиться к стенам и или прокладывается по трубам водостока. Длина токоотвода зависит от высоты объекта и расстояния до заземлителя. На доме в зависимости от размеров требуется не менее двух токоотводов. Располагают симметрично по периметру, чтобы ток растекался по нескольким непересекающимся путям и мощные электромагнитные возмущения, возникающие при протекании импульсного тока молнии гасили друг друга.
В песчанном, пересыхающим и замерзшем грунте низкая электрическая проводимость. Поэтому возникла новая технология, при которой глубина заземлителя без применения тяжелой техники может достигать глубины 20 метров и значительно повысить характеристики заземления (например при погружении в водонасыщенные слои).
Таблица параметров сопротивления разных пород почвы:
Молниезащита деревянного дома
Молнию относят к числу наиболее опасных природных явлений, разрушительную силу которых нельзя недооценивать. Непосредственное попадание разряда молнии в объект приводит к его механическому разрушению, возгораниям, взрывам, поражению людей и животных электрическим током. Вторичное влияние молнии состоит в появлении мощных электромагнитных импульсов, под воздействием которых происходит сбой в работе внутренних систем, повреждение различного рода электрооборудования.
Необходимость молниезащиты наземных объектов определяется отнесением их к категориям в соответствии с РД 34.21.122-87 «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» (далее РД) и СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (далее СО). Согласно Инструкции частные дома относятся к третьей категории согласно РД и к обычным согласно СО, для которых установлены необходимые защитные мероприятия от воздействия молнии. К сожалению, в настоящее время нормативные документы не требуют их обязательного выполнения для данного типа строений. Необходимость организации системы молниезащиты определяется собственником дома самостоятельно, исходя из вероятности поражения объекта и возможного материального ущерба.
Деревянные дома, ввиду горючих свойств строительных материалов, являются источником повышенной опасности. Поэтому молниезащита для них является особенно актуальной и должна выполняться в обязательном порядке. Для эффективной защиты дома от возможных повреждений, необходимо применять комплексные меры молниезащиты.
Внешняя молниезащита деревянных зданий
Если выполнение системы молниезащиты для частного дома из негорючих материалов является достаточно понятной задачей, то молниезащита деревянного здания имеет ряд отличительных особенностей. Начнем с того, что любая система внешней молниезащиты включает в себя три основных элемента: молниеприемник, токоотвод и заземление. Рассмотрим каждый из них по отдельности.
Молниеприемник
Молниеприемник – это устройство, предназначенное для перехвата удара молнии. В зависимости от выбранного типа молниеприемника, внешняя система молниезащиты может быть активной (в виде активного молниеприемника) или пассивной (стержень, молниеприемная сетка или трос). Для индивидуальных жилых домов молниеприемники чаще всего устанавливают на сам объект, обеспечивая молниезащиту в пределах определенной зоны. Для элементов строения и участков крыш, выходящих за ее пределы, оборудуют дополнительные устройства приема разряда молнии. Согласно пункту 3.2.1 СО2 металлическая кровля, соединенная с заземлителем, сама может выступать в качестве молниеприемника, при соблюдении определенных условий:
- толщина металла кровли составляет не менее величины 4 мм для железа, 5 мм для меди и 7 мм для алюминия, если необходимо предохранить кровлю от повреждения или прожога;
- толщина используемого металла должна быть не менее 0,5 мм, если ее необязательно защищать от повреждений и нетопасности воспламенения находящихся под кровлей горючих материалов.
Токоотводами, в данном случае, могут быть наружные металлические лестницы, водостоки и пр.
Широко применяемая сегодня металлочерепица имеет толщину металла менее 0,5 мм, так что выполненная из нее кровля ни при каких условиях не может быть молниеприемником.
Металл фальцевой кровли хотя и выполняет условие по толщине более 0,5 мм, но крепится непосредственно на легковоспламеняемый подкладочный материал (деревянные стропила, обрешетку и др.) и, в случае прямого попадания удара молнии, нагревается до температуры, достаточной для его воспламенения, что нередко становится причиной локального возгорания.
Получается, что металлическая кровля может считаться частью системы молниезащиты, только при условии ее укладки на негорючий подкладочный материал и надежно выполненных соединений всех проводящих элементов, с обеспечением прочной электрической связи между ними. Прожоги и оплавления так же можно избежать, применив для изготовления крыши листы стали, меди или алюминия толщиной не менее 4 мм, 5 мм, 7 мм соответственно.
Для домов с металлической кровлей широко применяют простую конструкцию молниеприёмника в виде стержня длиной от 0,2 до 1,5 м, устанавливая его вертикально в самой высокой точке строения – на коньке крыши. Возможно прикрепить молниеприемник и к дымовой трубе, учитывая создаваемые при этом ветровые нагрузки.
Стержень изготавливают из металла, стойкого к процессу коррозии: меди, нержавеющей и оцинкованной стали или алюминия, соблюдая требования к площади сечения – не менее 50 мм. кв., и соответственно, диаметру – не менее 8 мм. Если в качестве молниеприемника применяется полая трубка, то у нее должен быть наконечник.
Молниезащиту деревянных строений с простой двускатной крышей выполняют с использованием тросового молниеприемника – троса, натянутого между двух опор. Сам трос изготавливается, как правило, из оцинкованной стали сечением 35 мм и более. Возможно использование медной проволоки.
Опоры могут быть деревянными или стальными и должны справляться с натяжением троса при ветровых нагрузках, а так же в случаях налипания снега или образования льда. Трос крепят к опорам натяжными зажимами и соединяют с токоотводами.
Стержневые молниеприемники располагают таким образом, чтобы в создаваемой ими зоне защиты, находились все части деревянного дома, в том числе выступающие элементы и конструкции: края строения, гребни, углы, вентиляционные и водосточные трубы, камины и пр. Использование молниеприемной сетки для защиты металлической кровли крайне не эффективно по причине того, что разряд молнии попросту ее “не заметит”. Однако, данный тип молниеприемника отлично подходит для молниезащиты деревянных домов с неметаллической крышей, особенно в случае плоской черепичной кровли, когда необходимо защитить одно здание, возвышающиеся над всеми соседними постройками. Часто сетку монтируют на кровлю еще на этапе строительстве дома. Молниезащитная сетка представляет собой металлическую проволоку диаметром 8 мм, уложенную по периметру крыши, с разделением получившегося пространства на ячейки размером не более 6х6 м путем сварки в местах ее пересечения. Получившуюся конструкцию молниеприемника соединяют несколькими токоотводами с контуром заземления.
Возвышающиеся над сеткой части постройки, например, трубы, антенны, защищают стержневыми молниеприемниками, устанавливая их на специальных основаниях с учетом допустимого расстояния до кровли. Дополнительно организованные молниеприемники объединяют в общую систему с сеткой замкнутых контуров.
Принципиальной разницы в защитном действии названных молниеприемников нет. Однако, при выборе способа внешней молниезащиты дома, следует учитывать конструкцию защищаемого объекта, а так же тип крыши и используемый кровельный материал. Не менее важным является соблюдение правил и рекомендаций для монтажа каждого отдельного типа молниеприемника. Тросовые молниеприемники считаются самыми безопасными, обеспечивая при этом большую зону защиты, включая площадь крыши и возвышающиеся над ней элементы строения. А сеточные не портят внешний вид дома.
Одним из вариантов молниезащиты деревянного дома считается установка молниеотвода на некотором расстоянии от него. Для чего металлический прут закрепляют на верхушке неподалеку стоящего дерева, превышающего по высоте крышу строения, таким образом, чтобы он возвышался над кроной на полметра и более.Организованная указанным способом система молниезащиты, обезопасит дом от прямого попадания удара молнии и, вместе с тем, исключит причину возникновения опасных перенапряжений внутри, а также предотвратит возгорание дерева
При невозможности установить принимающее устройство изолированно, эффективным вариантом защиты деревянного здания будет тросовая система, при условии, что расстояние между молниеприемником и кровлей составит не менее 0,5 м. Кроме того, существует необходимость в изоляции стальных опорных стержней в месте крепления их к кровле, путем установки на деревянную основу с той же минимальной высотой.
Токоотвод
Назначение токоотвода состоит в отведении тока молнии к системе заземления. Присоединяется к молниеприемнику, как правило, при помощи сварки или винтовых зажимов с обеспечением прочной металлической связи в любых погодных условиях: при сильном ветре или падении снежного пласта. Требуемая площадь контакта при сварке – не менее двукратной площади сечения соединяемых деталей.
В качестве токоотвода специалисты рекомендуют использовать омедненную круглую стальную проволоку диаметром 8 мм, которую прокладывают по наружной стене дома на максимально возможном удалении от дверей и окон. Идеальным местом для монтажа будет глухая стена, расположенная напротив стены со входной дверью. От каждого стержневого молниеприемника необходимо проложить не менее двух токоотводов. По правилам, токоотводы выполняют максимально короткими, без резких перегибов и прямых углов, во избежание риска возникновения короткого замыкания. Располагают их равномерно по периметру защищаемого строения на расстоянии 25 м друг от друга и как можно ближе к углам, краям фронтонов, слуховым окнам, острым выступам – местам повышенной опасности. Рекомендуемое расстояние до металлических элементов строения – не менее 30 см.
Для предотвращения возможного возгорания стен деревянного дома, в случае повышение температуры токоотвода, во время стекания по нему тока молнии, монтаж производят на расстоянии более 0,1 м от защищаемого объекта, металлический зажим для крепления токоотвода может быть в контакте со стеной В качестве крепежа допускается контакт металлических скоб и специальных винтовых зажимов со стеной. В водосточных трубах деревянного дома располагать токоотводы не следует.
Заземлитель
Заземлитель представляет собой элемент внешней молниезащиты, предназначенный для отведения тока молнии в грунт. Заземление частного дома выполняется в виде замкнутого кольцевого контура с электродами из антикоррозионных материалов. Прокладывается по периметру защищаемого строения на глубине 0,5 м и на расстоянии не менее 1 м от стены, со стороны, противоположной входу в дом. Не следует располагать заземлитель в непосредственной близости от проходов, крыльца и фундамента здания, что значительно снизит риск поражения человека электрическим током.
Заземляющие электроды заглубляют на 2-3 м в грунт на равном расстоянии друг от друга. Изготавливают их преимущественно из нержавеющей и оцинкованной стали диаметром 16 мм и с стали с медным покрытием диаметром 14 мм.
Для повышения эффективности контура заземления, за счет уменьшения его удельного сопротивления, обеспечивают как можно большую площадь соприкосновения поверхности металлических электродов с землей, выбирая для этого заземлители соответствующих размеров.
Заземление для молниезащиты организуют таким образом, чтобы защищаемое строение находилось внутри контура, форма которого зависит от формы дома. По мнению специалистов, чем больше горизонтальных и вертикальных электродов в системе заземления, тем надежнее обеспечиваемая защита. Однако, как показывает практика, для молниезащиты деревянного дома вполне достаточно и трех вертикальных электродов, которые объединяются между собой полосой или круглой проволокой.
Все соединения контура заземления выполняются с использованием специальных зажимов, например, из нержавеющей стали, а также при помощи сварки внахлест, с условием непрерывности сварного шва, и тщательной изоляцией антикоррозийной лентой, или экзотермической сваркой.
Внутренняя молниезащита деревянных зданий
Многие владельцы частных домов ошибочно полагают, что внешняя система молниезащиты обеспечит полную безопасность электрической системы и внутри строения. Между тем, мощные импульсы электромагнитного излучения молнии вызывают скачки напряжения в электропроводке дома, что приводит к повреждению подключенных к ней электроприборов. При этом разряд совсем не обязательно должен попасть в само здание, электромагнитное поле распространяется на большие расстояния от места удара молнии. Избыточное напряжение в сети может возникнуть и при растекании заряда, перехваченного системой молниеотвода.
Востребованность внутренней молниезащиты для электросетей в последнее время резко возросла в связи с постоянным увеличением в наших домах количества разнообразной электроники и электротехники, особенно микропроцессорной.
Организация системы внутренней молниезащиты требует привлечения квалифицированных специалистов для разработки проекта применительно к конкретному объекту, с последующим ее монтажом.
Согласно существующим техническим нормам внутренняя молниезащита выполняется с использованием специальных средств и состоит из следующих частей:
- шины уравнивания потенциалов, объединяющей все протяженные металлоконструкции дома в единый контур с использованием защитных проводников. Использование СУП позволяет устранить разности потенциалов всех проводящих элементов и конструкций здания, а так относящихся к нему инженерных сетей и коммуникаций между собой и заземлителем, защищая тем самым электропроводку и все подключенные к ней электроприборы от импульсного перенапряжения.
- устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) – специальных устройств, предназначенных для ограничения воздействия электромагнитных импульсов, предотвращения искрений внутри защищаемого объекта. Устанавливаются на участках электрической сети, где утечка тока повлечет наиболее опасные последствия.
Применять УЗИП в схемах электросетей индивидуальных жилых домов стали сравнительно недавно. При установке используют зонную концепцию защиты от перенапряжения, устанавливая на каждом участке цепи ограничитель определенного класса.
В зависимости от чувствительности к перенапряжениям электросети, устройства молниезащиты УЗИП разделяют на различные категории:
Ограничители класса В или класса 1 используют для защиты электросети от прямого удара молнии и устанавливают, соответственно, на входе в щит. Ограничители класса С (класса 2) защищают от наведенных токов. При наличии в доме особо чувствительной аппаратуры, целесообразно использовать устройства ОПН класса D (класса 3).
Для эффективной внутренней молниезащиты деревянного дома, рекомендуют применять все три класса защитных устройств, устанавливая поочередно один класс за другим или применять комбинированный УЗИП, содержащий все три класса в одном устройстве Обязательным условием является правильность выполнения работ по уравниванию потенциалов объекта и качественно выполненное заземляющее устройство.
Заключение
Молниезащита деревянного здания представляет собой комплекс технических решений, выполняемых для обеспечения сохранности строения и относящихся к нему систем, а так же безопасности находящихся внутри людей и животных, в случае прямого попадания тока молнии или воздействия электромагнитных излучений.
Проект молниезащитной системы изготавливается для каждого объекта индивидуально в зависимости от конструктивных особенностей постройки и природных условий в месте его расположения. Так, например, различные типы грунта обладают неодинаковой проводимостью тока и сопротивлением, что должно обязательно учитываться при обустройстве системы заземления.
Расчет молниезащиты заключается правильном определении зон безопасности над строением и внутри его, в пределах которых растекание тока молнии, при прямом попадании в молниеприемник, должно быть однозначно и безопасно отведено в грунт.
Деревянный дом требует выполнение качественной системы молниезащиты, при организации которой необходимо ориентироваться, прежде всего, на горючие свойства строительных материалов и обеспечение пожарной безопасности. В особенности это касается домов, возвышающихся над другими зданиями.
Внешняя система молниезащиты принимает удар молнии на себя и отводит ток в землю, защищая тем самым строение от термических и динамических повреждений.
Оборудование деревянного дома специальными устройствами внутренней молниезащиты электрических сетей, обеспечивает сохранность подключенных к ним электроприборов, а так же защиту пользователей от поражения электрическим током.
Выполненная система молниезащиты нуждается в постоянном контроле за ее состоянием: на предмет наличия коррозии и окалин на молниеотводе, надежности его креплений. Раз в двенадцать лет контур заземления вскрывают и проверяют состояние электродов. В случае образовании коррозии более чем на 1/3 заземлителя, требуется его замена. Раз в три года проверяют целостность соединений элементов молниезащиты, зачищают контакты, подтягивают или заменяют ослабевшие соединения.
Устройство молниезащиты в деревянном доме
Разрушительную силу, которой обладает молния, нельзя недооценивать. Прямое попадание в кровлю деревянного дома способно стать причиной пожара и несчастья, связанного с человеческой жизнью. Обезопасить себя, близких и уберечь собственное имущество – первая задача владельцев, имеющих частный объект в зоне, где явление грозовых дождей – нередкое.
К сожалению, сейчас защита деревянного дома от молний не предусмотрена проектировочными ГОСТ и СНиП – при подаче документов в строительные инстанции её разрешено не указывать. Хозяева должны соорудить её самостоятельно. Сложности эта задача не представляет, о чем написано далее.
Типы молниезащит
Промышленностью предложены несколько вариантов, отражающих особенности конструкций:
- Пассивный. Состоит из приёмника, отведения разрядов и заземления. Как работает – приёмник улавливает ток, который по проводам «стекает» к заземлителю, нейтрализуя действие в грунте.
- Активный. Система ионизирует вокруг себя атмосферу, понижая значение разряда ещё до принятия заземлителем. Радиус действия такой схемы обширен – до 100 м, что позволяет уберечь от разрушений не только жилой объект, но и предлежащие постройки.
Последнюю установку предпочтительнее приобретать в специализированных магазинах, а первая схема молниезащиты деревянного дома доступна для самостоятельного конструирования. Следует учитывать тип крыши, чтобы правильно использовать следующие составляющие прибора:
- Стальной прут. Наиболее простая конструкция молниеприёмника, как правило, использующаяся для любого вида стропильной системы и кровли, где применено металлическое покрытие. Прут изготавливают из меди или цинка и устанавливают в самой высокой части дома – на коньке крыши, дымовой трубе.
- Стальной трос. Его натягивают вдоль конька крыши, применяя для этого деревянные или стальные опоры. Во втором случае используют изоляторы, дабы не допустить стекания разряда в кровлю. Преимущественно такую конструкцию используют для деревянных крыш или шиферных покрытий.
- Стальная сетка. Основу – трос, натягивают вдоль конька и от него по всей поверхности крыши спускают придатки, которые потом соединяют в общее заземление. Такая сеть идеальна для черепицы.
Общее правило для всех молниеприёмников – они должны соединяться со всеми металлическими выступами деревянного дома.
Это могут водосточные желоба, металлические сетки слуховых окон, ветряки.
Кстати, молниеприёмники могут быть выполнены в дизайнерском варианте – лопасти мельницы, петушки, указатели стран света.
Как сделать токоотвод
Это стальная проволока, соединённая одним концом с токоприёмником, а другим уходящим в заземление. Сечение прута 6 мм – если сделать меньше, то в соединении с токоприёмником, конструкция может не выдержать огромной силовой нагрузки.
Также следует уделить внимание прочности сварки – порывы ветра или падение большой массы снега не должны разорвать контур. Качественная молниезащита деревянного дома должна спускаться по стенам в отдалении друг от друга, на расстоянии в 25 м и на максимальном расстоянии от дверей и окон, там, где есть угроза взаимодействия с человеком.
Для работы используется пластичная проволока. Не следует делать резких перегибов и прямых углов – прокладывать коммуникацию нужно плавно, иначе риск короткого замыкания неизбежен и как итог, возможно возникновение искр и очага открытого пламени. В качестве крепления токоотводов используются металлические крепления, расположенные в местах наибольшей опасности – фронтоны, водостоки.
Контур заземления
Конструкция представляет собой два стальных прута, сечением не меньше 8 см.
Их вбивают по краям траншеи длиной в 3 м и соединяют металлической полосой, к которой, в свою очередь, приваривают токоотвод, спускающийся со стены.
Когда вся конструкция будет готова, её вбивают в грунт полностью и присыпают канаву вырытой землёй.
Расстояние заземления до дома не должно быть менее 5 м.
Оно также не должно находиться в непосредственной близости от проходов, крыльца и быть доступным домашним животным.
Сезон дождей не обходится без гроз. Они представляют существенную проблему зданию, строительство которого шло из природного материала.
Самостоятельная работа по конструированию системы защиты от природных явлений является надёжным оберегом деревянного здания от внезапного возгорания.
Монтаж молниеотвода в деревянном доме
Древесина издревле считается легко воспламеняемым материалом. На сегодняшний день, специалисты данной сферы могут оспорить этот факт, поскольку существует много вариантов защиты древесины от огня, например, антипиреновые химические составы для покрытия древесины. Так как результатом попадания молний может быть не только возгорание, а выход из строя всего электрооборудования, для спокойствия домочадцев во время такой непогоды, как гроза, можно установить молниеотвод в деревянном доме из клееного бруса.
Подходя к решению вопроса о защите вашего дома от молний, следует детально изучить непосредственное устройство молниеотвода, а такжеособенности установки молниеотвода в деревянном доме и этапы монтажа.
Из чего состоит молниеотвод?
Молниеотвод предназначен для того, чтобы защитить жильцов и их имущество от молний во время грозы. Наиболее распространенное название молниеотвода – громоотвод, что, по сути, является неверной интерпретацией его работы.
Как правило, устройство молниеотвода включает в себя три элемента:
Молниеприемник представляет собой часть молниеотвода, расположенную выше крыши на полметра. В качестве элемента может выступать металлическая сетка, трос или стержень. Преимущественно молниеприемник изготавливается из меди или сходных по свойству металлов. Как понятно из названия элемента, молниеприемник предназначен для приема электрического заряда.
Заземлитель – главный элемент, без него установка молниеотвода бессмыслена. Поскольку незаземленный молниеотвод – всего лишь расположенная проволока над крышей, по которой беспрепятственно может пройти молния. Говоря простым языком, заземление – это установка в грунт на глубину до двух метров металлического элемента, желательно большой площади. При установке заземления, зачастую используют подручные ненужные металлические предметы, такие как: кусок трубы или уголок. Иногда из нескольких уголков изготавливают одну конструкцию, похожую на букву «Ш». Но все чаще специалисты обращают внимание на то, что площадь данных предметов недостаточна, и рекомендуют укладывать в грунттолстый металлический листили хотя бы старые спинки от кровати.
В качестве токоотвода обычно выступает кусок проволоки из меди или алюминия толщиной как минимум шесть миллиметров. Токоотвод соединяется концами с токоприемником и заземлителем, таким образом, электрический ток по проволоке уходит в землю.
Особенности установки молниеотвода в деревянных домах
Для деревянных домов существует ряд требований, согласно которым устанавливается молниеотвод. Во-первых, тип молниеотвода определяется, исходя из материала кровли. Если кровля деревянной конструкции выполнена с применением оцинкованных листов, металлочерепицы или профнастила, специалисты рекомендуют устанавливать классических молниеотвод со стержневым молниеприемником. Если крыша покрыта керамической черепицей, в таком случае выбирают сетчатый молниеотвод. Для конструкций, имеющих шиферную или деревянную крышу, как правило, прокладывают тросовый молниеотвод по коньку крыши.
Во-вторых, особое внимание требуются уделять соединению трех элементов между собой. Стыки заземлителя, токоотвода и токоприемника должны быть прочно приварены друг к другу.
В-третьих, выбирая стержневой молниеотвод, стержень токоприемника должен быть не только выше крыши, но и выше объектов, размещенных по близости, для этого стрежень обычно устанавливают, прикрепляя его к телеантенне или печной трубе.
Монтаж молниеотвода в доме из клееного бруса
Молниеотвод защищает территорию в форме конуса с вершиной конуса на крыше дома. Проще говоря, можно сделать вывод, что чем выше размещен молниеприемник, тем масштабнее безопасная зона. Монтаж молниеотвода начинается с установки молниеприемника.Для молниеприемника используется цветной металл (медь, алюминий, оцинкованная сталь, дюралюминий), поскольку данный металлы не окисляются и не подвергаются коррозии.
Высота молниеприемника определяется площадью участка. Например, если высота молниеприемника равняется восьми метрам, то с каждой стороны от дома будет безопасная зона, равная восьми метрам.
Мачту молниеприемника можно установить на дереве, если оно расположено вблизи дома. Для этого молниеприемник размещается на шесте, который крепится на вершине посредством синтетических веревок. Но такой способ может быть использован только при условии, что конус, образуемый молниеприемником на дереве, покрывает все постройки.
Если вблизи нет дерева, некоторые размещают молниеприемник на трубе. Но существует огромное «НО»: устанавливать мачту на дымоходной трубе можно только при уверенности, что вветреную погоду матча удержится. Это опасно тем, что, помимо молниеприемника, может быть повреждена дымоходная труба. В таком случае лучше не рисковать, а сделать молниеотвод другим способом. Установить по краям конька крыши две мачты (можно деревянные), и натянуть между ними оголенную проволоку на изоляторах.
После установки молниеприемника, монтируется токоотвод. Для этого шестимиллиметровая проволока приваривается одним концом к молниеприемнику. Стальная проволока крепится к стене посредством скоб до контура заземления, где проволока точно также приваривается к заземлителю. Если имеется несколько токоотводов, то они точно также крепятся по стене до контура заземления, при этом расстояние между ними должно быть 25метров. Обратите внимание, проволоку токоотвода ни в коем случае нельзя изгибать, так как может возникнутьискровой заряд на изгибе, приводящий к воспламенению. Еще одна рекомендация – токоотводы лучше проводить максимально далеко от дверей и окон.
Переходим к заземлителю.Для организации заземления, требуется вырыть траншею глубиной до двух метров, по краям которой устанавливаются металлические пруты. Затем обеспечивают соединение этих прутов посредством сварки стали между ними. После чего к заземлителю приваривают и токоотвод. Заземление должно находиться от стен на расстоянии не менее одного метра, и как минимум в пяти метрах от тропинок, проходов, крыльца и зоны отдыха.
Обслуживание молниеотвода
Не забывайте проверять исправность молниеотвода ежегодно перед грозовым сезоном. Для этого осматриваются места соединений трех элементов, при необходимости они укрепляются. А с периодичностью в пять лет, следует проверять и заземление на степень коррозии элементов.
Если вы не уверены в своих силах, что можете самостоятельно грамотно установить молниеотвод, лучше нанять профессионалов. Стоимость такой услуги не велика, по сравнению с тем, что может произойти с вашим электрооборудованием в грозу при неправильно монтированном молниеотводе.
Загрузка...