Метод сетки (или молниеприемной сетки) используется для проектирования молниеприемных систем зданий с плоской кровлей. В этом случае молниеприемную сетку прокладывают по периметру всей кровли с шагом ячейки, который зависит от категории молниезащиты и выбирается по таблице ниже (не менее указанного).
Ниже показан пример практического применения метода молниеприемной сетки в комбинации с отдельными молниеприемниками, которые используются дополнительно для защиты таких конструкций на крыше, как купольные (зенитные) фонари, фотоэлектрические элементы, вентиляционные шахты и т.п.
Молниеприемный проводник соединяют друг с другом при помощи универсальных соединителей (рис. 1). Универсальные соединители выполняют из различных материалов: нержавеющей стали, меди, стали горячего цинкования или алюминия.
Все части сооружения должны быть защищены от прямого удара молнии, включая вентиляционные шахты и дымовые трубы, с помощью молниеприемника. Если трубы и шахты содержат металлические элементы, то молниеприемник относят на определенное расстояние от них с помощью изолированных штанг. В случае, когда трубы и вентиляционные шахты не содержат металлических частей, то молниеприемник крепится непосредственно к трубе либо к шахте (рис. 2).
В качестве крепежей на плоской кровле используют специальные пластиковые держатели на плоской кровле. Пластиковые держатели на плоской кровле изготавливают в двух исполнениях: пустыми либо заполненные бетоном (рис. 3 и 4).
Кровельные держатели проводника устанавливают с интервалом приблизительно 1 м друг от друга (см. верхний рисунок). Проводник может соединяться с парапетом, точнее металлическими щитками аттика на нем, если те изготовлены из токопроводящего материала толщино не менее 0,5 мм. А с него уже делают опуски на заземление. Однако необходимо учитывать температурные расширения отдельных элементов парапета, для чего применяют компенсаторы, мостовые опоры и гибкие перемычки (см. фото ниже).
Щитки аттика могут параллельно выступать в качестве естественного молниеприемного оборудования. Они обязательно должны быть соединены между собой с помощью болтов, клепок, соединительных элементов, чтобы обеспечивать надежный электрический контакт, а значит лучшую проводимость и быстрый отвод заряда молнии. Иногда, для того, чтобы избежать расплавления материала вследствие непосредственного удара в парапет, дополнительно монтируют молнипериемные стержни, рассчитывая их по методу фиктивной сферы.
Компенсаторы удлинения проводника при монтаже на плоской кровле
Как было сказано выше особенностью монтажа молниеприемной сетки является использование компенсаторов температурного удлинения проводника. Это необходимая вещь, так как при температурных изменениях металлы имеют свойство расширяться либо сужаться. В таблице ниже представлены коэффициенты линейного расширения разных материалов и приблизительные изменения длин проводников на единицу длины 1 м при изменении температуры на 100 Кельвинов.
Примеры исполнения и монтажа различных типов компенсаторов из стали, меди и алюминия.
Держатели проводника для мягкой кровли
На плоских крышах из мягких материалов иногда не целесообразно использовать держатели проводника с утяжелителями из бетона, поэтому широко применяются конструкции, использующие клейкую ленту. Так, например для показанных вариантов на рисунке, должны быть соблюдены следующие размеры ленты под основание. Минимальные размеры для монтажных элементов обычно указаны в инструкциях по монтажу или паспортах на изделия.
Цены на комплектующие для молниезащиты кровли
Вам это может быть интересно:
Молниезащита дома со скатной кровлей
Общие принципы грозозащиты зданий с скатными крышами. Коньковые держатели проводника и молниеприемников, элементы крепления для разных типов покрытия (черепичное, шиферное, дранковое, металлическое, мягкое и т.д.) Примеры монтажа.
Молниезащита плоской кровли: особенности монтажа молниезащитной сетки
Человечество давно известна сокрушительная сила атмосферных разрядов и их последствия, представляющие серьезную опасность для жизни и имущества человека. В настоящее время, когда окружающая нас среда насыщена (и продолжает наполняться) современным чувствительным электронным оборудованием, она стала чрезмерно уязвимой к воздействию перенапряжений разного рода – атмосферных и коммутационных. Поэтому необходимость молниезащиты ни у кого не вызывает сомнения.
Принцип устройства системы защиты от молнии удивительно прост – встретить на подлете к крыше молнию и вынудить ее таким образом изменить первоначальное направление, чтобы она, пройдя по стене, ушла в землю. Именно поэтому молниезащиту устраивают из основных трех частей, собранных в точной последовательности: молниеприемник – токоотвод –заземлитель.
Устройства защиты для различных типов крыш, исходя из специфики материала для кровли может несколько и не совпадать. Молниезащита плоской кровли или крыш с небольшим уклоном организуется при помощи сетки, ячейка которой имеет определенный размер. Что же касается вентканалов, лифтовых и других надстроек или другого оборудования, вынесенного на крышу, то их защищают стержневыми молниеприемниками.
Устройство молниезащиты на плоской кровле
Как организуется внешняя молниезащита плоской кровли
Наиболее ответственной частью проектирования в этом случае является выбор оптимального размещения молниеприемников. Одним из важных моментов здесь будет, как обезопасить оборудование и конструктивные элементы, расположенные на крыше, от непосредственного взаимодействия с каналом молнии.
Сетку из стальной проволоки можно укладывать под гидроизоляционные слои, но при этом, согласно действующим нормам, тепло-и гидроизоляционные материалы должны быть сертифицированы на негорючесть. По другому варианту монтажа ее укладывают после выполнения гидроизоляции крыши, используя для этого специальные гравитационные опоры (держатели). На них закрепляют провода на высоте порядка 8-10 см над крышей. Таким образом, решение получается не только эффективным, но и эстетичным.
Молниезащитная сетка на кровле
Сетка молниезащиты на кровле представляет собой совокупность токоотводов из катанки. При монтаже они должны образовать на крыше квадраты со стороной 6-10 м и даже больше, если того требует степень молниезащиты. Если ячейки получились больше, чем допустимые, их необходимо разбить на более мелкие прямоугольники. Уложить катанку в сетку не так уж просто, поскольку это горячетканная проволока имеет обыкновение выгибаться то и дело в разные стороны. В помощь приходят машинка, специально предназначенная для выравнивания катанки (ø 8-10 мм), и держатели на плоскую крышу.
Держатели для плоской кровли
Они бывают двух типов:
- пустые – их в дальнейшем заполняют вручную морозостойким бетоном;
- с грузом – залитые на заводе производителем, круглой или прямоугольной формы, каждая весом порядка 1 кг.
Держатели устанавливаются на плоской крыше с шагом один-два метра. Проволоку защелкивают в приемную часть, держатель же удерживает его собственный вес.
Чем шаг установки держателей меньше, тем более устойчивой получается конструкция.
Отличия между держателями различных типов, скорее, лишь в монтаже. Например, для старых плоских крыш держатели с грузом лучше не закладывать из-за дополнительного веса на кровлю их бетонного корпуса. Выбор держателя зависит от возможности закрепления их на кровле.
Отдельные ветки сетки молниеприемника соединяют посредством сварки или болтовым соединением. Сварочных работ для присоединения прутков можно избежать, используя универсальный соединитель или крестовые соединители.
Особенности оформления барьеров плоской крыши
Нередко оформление периметра плоских участков оформляют в виде невысокого кирпичного или бетонного барьера – атика. Его верхний торец от атмосферных осадков обычно защищают с помощью оцинкованных щитков или из более благородного материала. Их обычно соединяют при помощи болтов, клепок или других соединительных элементов. Причиной разрушения атики могут стать грозовые разряды. Для его предотвращения желательно этот металл электрически присоединить к молниезащитной сетке и так же соединить его отдельные элементы. Естественным образом подобные соединения выполняют в местах, где токоотводы сетки на крыше переходят на фасад.
Токоотводы соединяют с заземлителем, выполненным в соответствии с нормативными требованиями. Все места соединений токоотводов с заземлителем покрывают битумом или другим аналогичным веществом.
По сравнению с классической системой, пассивной, активная способна обеспечить защиту большей или более сложной территории. Именно этим способом выполняется молниезащита эксплуатируемой кровли и открытых площадок.
Молниезащита оборудования и надстроек на крыше
Защита от попадания разряда молнии требуется для всех элементов здания, в том числе для труб, вентиляционных шахт и прочего. При наличии в трубах и шахтах металлических элементов, молниеприемник необходимо расположить от них на определенном расстоянии, чтобы не допустить перескока на него напряжения. В противном случае стержень можно крепить прямо на трубу или к шахте. Если он оказывается чересчур гибким, его можно закрепить к вентканалам изоляционными штангами.
Как установить молниезащиту на кровле разного вида
Широко распространённое мнение о том, что молниезащита кровли необязательна в условиях эксплуатации частного дома, следует признать абсолютно ошибочным. К тому же специальные органы надзора за частным фондом обращают внимание частника на важность оборудования крыш строений специальными молниеприёмниками.
Обустройство
В отсутствии молниезащиты нельзя гарантировать полной защищённости дома и его обитателей от поражения грозовым разрядом. Сильнейший удар молнии может не только привести к возгоранию деревянных частей кровли, но и способен вывести из строя электропроводку вместе с подключёнными к ней электроприборами.
Устройство молниезащиты на наружных поверхностях строений не представляет особых сложностей. Внешняя молниезащита в отличие от внутренней легко может быть обустроена практически любым желающим. Единственное условие грамотного подхода к её изготовлению – это требование надёжного сочленения всех электропроводящих частей молниезащиты и элементов самой кровли (при использовании покрытия из металла).
Подобно всем другим системам молниезащиты рассматриваемая конструкция состоит из следующих основных частей:
- молниеприёмника (точечного, объёмного или распределённого по всей поверхности кровли);
- спуска (токоотвода), изготовленного на основе толстого стального проводника;
- заземляющего устройства (ЗУ).
Обеспечивающий защиту здания молниеприёмник может изготавливаться не только из обычных металлических прутьев, но и нередко выполняется на основе системы стальных тросов. Ещё один способ обустройства молниезащиты кровли предполагает использование для этих целей крупноячеистой и хорошо проводящей ток сетки.
При рассмотрении молниезащиты кровель основное внимание уделяется устройству и типу самих молниеприёмников, поскольку остальные элементы защитной системы имеют типовое исполнение.
Условия выбора одного вариантов обустройства приёмника электрического разряда (другое их название – молниеотводы), в конечном счёте, определяются материалом покрытия кровли и её формой. В последующих разделах будут рассмотрены все возможные варианты изготовления молниезащиты.
Штыревая система
Для крыши из металлочерепицы или профлиста наиболее подходящим вариантом защиты является штыревая система, предполагающая использование одного или нескольких вертикально закреплённых на кровле металлических стержней. Изготавливаются такие молниеприёмники из специальных стальных прутьев диаметром порядка 8-12 миллиметров или же из полосового проката с типоразмером 25х4 миллиметра.
Длина одного стержня для дома с металлической крышей выбирается из расчёта того, чтобы его вершина оказалась выше наиболее удалённой от земли точки дома примерно на 1,5-2 метра. При этом защищаемая таким молниеприёмником площадь определяется высотой его размещения.
Закреплённый на коньке штырь (или их группа) соединяются затем с токоотводом, который спускается до заземлителя и приваривается к нему. В отсутствии сварочного агрегата для его крепления может использоваться болтовой крепёж.
В качестве токоотвода (важной части молниезащиты кровли) чаще всего применяется круглая стальная проволока диаметром порядка 6-8 миллиметров. Сначала она прокладывается вдоль ската и по стенам дома, после чего фиксируется на них посредством специальных скоб. Трасса прокладки выбирается таким образом, чтобы доступ к токоотводу был ограничен, и чтобы он не создавал опасности для окружающих и жильцов дома.
Тросовые молниеприёмники
При защите от молнии частного дома, на крыше которого уложены стандартные шиферные листы, например, удобнее всего воспользоваться так называемым тросовым молниеприёмником. Основой такой молниезащиты является натянутый вдоль конька трос или толстая стальная проволока, размещаемые на удалении примерно полметра от него.
Все остальные элементы конструкции молниезащиты делаются точно такими же, как и в предыдущем случае. Для закрепления токоотвода на скате шиферной крыши рекомендуется использовать специальные скобы с резиновыми прокладками, предупреждающие проникновение влаги под покрытие.
Сетчатая молниезащита
Сетчатые молниезащитные конструкции, как правило, применяются на кровлях с небольшим уклоном ската или на совершенно плоских крышах. Они очень удобны и в тех случаях, когда крыша закрывается неметаллической черепицей или другим негорючим материалом.
Для изготовления таких молниеприёмников используется стальная проволока сечением 6-8 миллиметров с шагом ячеек приблизительно 6х6 метра, монтировать которую рекомендуется с соблюдением всех требований ПУЭ. Готовая конструкция по уже описанной ранее методике соединяется затем с расположенным около дома заземляющим устроством.
Подобным же образом обустраивается молниезащита на мягкой кровле, с той лишь разницей, что в этом случае используются держатели дистанционного типа, обеспечивающие зазор для затухания искры при разряде.
Особенности монтажа молниеприёмников в виде сетки
Известны два способа крепления элементов сеточного молниеприёмника на кровле, каждый из которых обладает определёнными преимуществами и недостатками. Первый из них предполагает использование специальных натяжных деталей в виде жёстких анкерных механизмов, устанавливаемых на кровле дома с соблюдением требований по её герметичности.
При втором способе фиксации проволоки для получения надёжной сеточной конструкции используется зажимное крепление особого типа.
В случаях, когда на кровле дома уложена керамическая черепица, с фиксацией таких зажимов могут возникнуть определённые сложности. В подобной ситуации, как правило, используются специально разработанные крепления, обеспечивающие надежность и простоту монтажа всей конструкции молниезащиты.
Важно! На плоской кровле для качественного оборудования сеточных молниеприёмников натяжного типа удобнее всего применять кронштейны из пластика, способные сохранять фиксированный зазор между проволокой и кровельным покрытием.
Надо отметить, что согласно требованиям ПУЭ дополнительно подготовленный заземлитель молниезащиты может быть объединён с общим заземляющим контуром строения. Однако такое объединение допускается лишь при условии наличия в доме надежной системы выравнивания потенциалов. И ещё, обустроенные таким образом громоотводы считаются вполне пригодными для защиты только в случае, когда между их элементами имеется надёжная электрическая связь, а покрытие кровли контактирует с негорючими материалами.
Современный подход к безопасности строений любого типа – это комплексные мероприятия, где одна из позиций отвечает за защиту кровельных конструкций от попадания молний. Эту систему так и называют – молниезащитой. В этой статье расскажем о производстве молния защиты двускатной кровли, из чего она состоит, каких типов бывает, по каким критериям ее надо выбирать, можно ли обойтись без этой системы. Сразу отметим, что молниезащита – система технически непростая.
Что собой представляет молниезащита
Это комплекс определенных мероприятий, куда входят проектирование, монтаж и обслуживание, которые направлены на защиту кровли от прямого попадания молнии, а также от сопутствующих ей электрических явлений. Защищать крыши от молний надо обязательно, ведь это природное явление обладает мощным электрическим разрядом, под действием которого плавится даже песок.
Поэтому молниезащиту устанавливают на крышах зданий, особенно на тех, которые выше всех остальных соседних объектов. Если эту систему не установить, то велика вероятность, что попавшая в крышу молния станет причиной пожара. Но это не единственная причина установки, необходимо отметить, что во время грозы воздух электризуется. А это возможность спровоцировать электромагнитные импульсы высокой мощности, которые негативно сказываются на питающей дом электрической сети. В ней также могут образоваться импульсы большой амплитуды, что обязательно скажется на скачках напряжения. А это в свою очередь станет причинной выхода из строя бытовой и вычислительной техники, различного рода замыканий и возгораний.
Многие владельцы частной недвижимости, особенно малоэтажной, считают, что молния бьет только по высоким зданиям. И если крыша дома покрыта металлическим кровельным материалом. Это ложное мнение. Молния может попасть в любой объект, особенно если он находится далеко от других строений. Что касается кровельного покрытия, то во время грозы крыша становится мокрой. А всем известно, что вода – отличный проводник электричества. Поэтому неважно из какого материала сделана крыша. Для молнии достаточно, чтобы она была мокрой.
Виды молниезащиты
Молниезащиту кровли разделяют на две категории:
внешнюю ;
внутреннюю .
Первая – это конструкция, которую все знают. Состоит она из металлического штыря, который возвышается над крышей дома. Этот элемент называют молниеприемником. От него идет токоотвод. Обычно это большого диаметра проволока (катанка) и небольшого диаметра стальная арматура. Или стальная лента толщиною 3 мм и шириною 5 см. И последняя часть – система заземления, расположенная в грунте. По сути это несколько штырей, забитых в грунт и соединенных по верхним концам шинами. Собирается внешняя молниезащита именно в таком порядке, где токоотвод является соединительной частью между молниеприемником и заземлением.
Необходимо отметить, что все выше обозначенные части системы защиты могут быть собраны из стальных, алюминиевых или медных элементов. В зависимости от выбора материала выбирается и их сечение. Потому что у всех металлов разная электропроводность. И это обязательно учитывают на этапе проектирования молниезащиты.
В таблице показаны размерные параметры элементов системы защиты от молний в зависимости от выбранного материала.
Вторая, то есть внутренняя молниезащита, это специальные устройства, вставленные в систему питания дома электроэнергией. Такие приборы так и называются – устройства защиты внутренних сетей от импульсного перенапряжения, или укорочено – УЗИП. Этот прибор подбирается по месту удара молнии. Здесь две категории:
Удар прямой . Это самая опасная ситуация, которая часто приводит к неприятным последствиям.
Удар непрямой . Здесь сила импульса в 20 раз меньше, чем в первом случае. Но и эта опасная ситуация.
Цель нашей статьи – рассказать о внешней молниезащите.
Устройство молниезащиты на кровельной конструкции
Необходимо отметить, что торчащий в небо штырь, установленный на крыше дома, это простейшая система отвода электричества. И называют ее пассивной. То есть если в него попала молния, то ее отвод будет проведен. Сегодня производители предлагают активную систему, но о ней чуть ниже.
Что кроме торчащего штыря предлагают компании, занимающиеся расчетами и установкой системы защиты от молний. В принципе, предложений немного. Это:
Тросовая система . Обычно по коньку крыши (вдоль) натягивают трос, который крепят к кровельному материалу специальными кронштейнами.
Сетчатая система , для чего используют трос или катанку, которые устанавливают на скатах крыши в виде сетки.
Обычно тип молниезащиты выбирается с учетом площади скатов крыши, угла их наклона и материала, которым они покрыты. Понятно, что самый сложный вариант – сетчатый. Здесь приходится точно рассчитать расстояние между укладываемыми элементами решетки, а затем грамотно провести монтаж.
Давайте на примере крыш, покрытых разными кровельными материалами, рассмотреть правила монтажа сетчатой конструкции.
На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми популярными проектами – от строительных компаний, представленных на выставке домов «Малоэтажная Страна».
Защита на металлической крыше
Молниезащита металлической кровли требует к себе особого подхода. Ведь покрытие из металла само является отличным проводником электроэнергии. Поэтому как таковой молниеприемник в их конструкции использовать необязательно. Это обозначено даже в «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений». Но даже в такой ситуации специалисты рекомендуют штырь или трос устанавливать обязательно, как дополнение к увеличению эффективности отвода молний.
Если все же металлическая кровля была принята, как основной элемент молниезащиты, тогда к ней придется жестко прикрепить токоотвод, для чего необходимо использовать сварку. Если по каким-то причинам огневые работы на крышах проводить не получается, тогда разрешается использовать болтовое соединения, которое один раз в год придется исследовать на предмет коррозии стыка.
И все же специалисты в один голос уверяют, что металлическое покрытие – не самое надежное устройство для отвода молний. В кровельной конструкции всегда присутствует вероятность плохого соединения металлически листов, панелей или штучных изделий друг с другом. А значит, эффективность резко падает. Поэтому рекомендуется даже такие кровли оборудовать стержневыми или тросовыми молниеприемниками.
И еще один момент. Удар молнии в металлическую крышу – это повышение температуры в месте попадания электрического разряда. И если толщина металла незначительная, то вероятность возгорания деревянных стропил велика. Поэтому существуют нормы толщины, которые надо обязательно учитывать. К примеру, если покрытие – это материал из стали, то оптимальная его толщина – 4 мм. Понятно, что такого размера на рынке кровельных покрытий не существует. Поэтому из этого положения три выхода:
Провести изоляцию стропильной системы от кровельного материала.
Использовать не деревянные, а металлические стропила .
Установить молниезащиту .
По понятным причинам третья позиция самая оптимальная.
Теперь о том, с каким шагом надо устанавливать элементы сетчатой конструкции. Все будет зависеть от высоты крыши. Чем она выше, тем шаг больше. Примерно соотношение такое:
высота крыши 15 м , шаг монтажа – 3 м ;
25 – 4 ;
35 – 5 ;
45 – 6 .
Что касается крепежных элементов, на которые «сажают» сетчатый молниеприемник, то здесь достаточно большой ассортимент. На фото ниже одна из разновидностей показана.
Защита на мягкой кровле
Молниезащита на мягкой кровле требует к себе особого подхода. Ведь установка большого количества монтажных кронштейнов – это проколы, которые становятся местами протечек в подкровельное пространство. Поэтому оптимально – использовать или стержни, устанавливаемые по краям конькового прогона двускатной крыши, или трос, натянутый по коньку, или идеальный вариант – установить активную защиту.
Обратите внимание на фото ниже, где показано, как на крыше, покрытой мягкой черепицей, установлен стержневой молниеприемник, соединенный с таким же стержнем на противоположной стороне конька тросом. То есть для защиты дома использовались два способа: тросовый и стержневой.
Что касается активной молниезащиты, то сегодня это самый идеальный вариант. Особенно для крыш, покрытых неметаллическими кровельными материалами. Что собой представляет активная защита от молний.
Видео описание
В видео показано, по какому принципу работает молниеприемник активного действия:
На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Активная молниезащита
Это система опережающего действия. Чисто конструктивно это обычный штырь, установленный на крышу дома, на конце которого прикреплено электронное устройство. Оно генерирует высоковольтные импульсы, которые распространяются на определенное расстояние от штыря, образуя своеобразный импульсный круг. Его диаметр варьируется в пределах от 17 до 44 м.
Так вот этот импульсный круг просто захватывает на себя молнию и отводит ее по токоотводу в систему заземления. Удивительно, что подключать этот прибор к питанию электрического тока нет необходимости. Во время грозы электрическое поле в воздухе поднимается до 20 кВ/м. И этого достаточно, чтобы зарядить прибор.
Добавим, что активная молниезащита – это экономичная система. Ведь для нее потребуется всего лишь монтаж одного штыря, и необязательно на крыше. Выбрав устройство с максимальным радиусом действия, можно покрыть импульсным полем не только дом, но и близрасположенные постройки. Единственный недостаток – высокая цена. Хотя все это компенсируется и меньшим количеством используемых материалов, и эстетичным внешним видом. Добавим, что импульсный прибор необходимо устанавливать выше крыши минимум на 2 м.
Видео описание
В видео показаны две системы, защищающие двускатную крышу дома от ударов молний: пассивную и активную:
На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, владеющих собственным производством, которые подберут и . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Защита от молний плоской крыши
Оптимальный вариант устройства молниезащиты на плоской кровле – сетчатая модификация. Размер ячеек в данном случае выбирается с учетом категории молниезащиты. Вот соотношения двух показателей:
Что касается технологии сборки системы молниезащиты, то существуют определенные правила. Вот некоторые из них:
Для крепления элементов сетчатого молниеприемника используют специальные кронштейны , изготовленные из пластика. Они могут быть полыми или заполненными бетонным раствором.
Расстояние между крепежами – 1-1,2 м .
Сегодня от заполненных бетоном кронштейнов отказываются. Они создают точечное давление на мягкие кровли плоских крыш. Им на смену пришли крепежные изделия с самоклеящейся лентой с обратной монтажной стороны.
Обратите внимание, что 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 молниеприемник в виде стержня и соединить его с сеткой.
Токоотвод и заземление
Итак, с молниеприемником, расположенном на крышах разной конфигурации и покрытой разными кровельными материалами, разобрались. Переходим к рассмотрению вопроса, как проводят монтаж токоотвода и заземления.
Требования к токоотводу
Существуют достаточно жесткие требования, предъявляемые к токоотводящему участку молниезащиты. Ведь по нему проходит электрический разряд огромной мощности. Вот некоторые из основных требований:
токоотвод должен быть прямолинейным участком , без поворотов, петель и прочих ответвлений;
его длина должна быть кратчайшим расстоянием от молниеприемника до системы заземления;
оптимально, если соединить молниеприемник с заземлением несколькими параллельными токоотводами;
расстояние между отводящими элементами зависит от периметра крыши и категории молниезащиты , средняя величина – 20 м, но не менее 10 м;
прокладку токоотвода надо проводить на расстоянии полметра от оконных и дверных проемов ;
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 должен быть меньше 10 см;
нельзя проводить монтаж токоотвода внутри водосточной системы .
В некоторых конструкциях зданий присутствуют металлические элементы, которые можно использовать в качестве токоотвода. Но если они по сечению соответствуют нормативным показателям и являются цельными изделиями по всей длине. К примеру, стальная арматура, входящая в состав железобетонного изделия.
Видео описание
В видео показано, как провели токоотвод на фасаде храма:
Требования к заземляющей системе
Назначение заземляющего контура – отвод электрического разряда в грунт. Есть два варианта организовать заземляющую систему:
Плоская . Это когда контур закладывают на небольшую глубину в виде стальной ленты по периметру дома. К ней и подводят токоотводы с разных сторон.
Глубинная . Это несколько штырей забитых в грунт на глубину минимум 2-3 м, обвязанных между собой стальной лентой толщиною 3 мм и шириною 40-50 мм.
В качестве штырей можно использовать стальную арматуру диаметром не меньше 18 мм, трубу диаметром не меньше 32 мм с толщиною стенки 3,5 мм. Штыри забивают обычно по концам равностороннего треугольника. Все соединения проводят электросваркой, пайкой или при помощи болтов. Стыки обязательно закрывают изоляционными материалами.
Видео описание
В видео показано, как надо правильно и профессионально монтировать заземление для молниезащиты:
Заключение по теме
Итак, мы с вами разобрались с молниезащитой для кровельных конструкций. При кажущейся простоте самой системы это на самом деле сложная конструкция в плане правильно проведенного расчета и проектирования. Для этого потребуется обратиться к специалистам. Да и сам монтаж – процесс непростой, без квалифицированной помощи и здесь не обойтись.
Молния – довольно частое и опасное явление природы. Попадание в человека способно его убить, а в незаземленный дом – лишить освещения, вывести из строя всю бытовую и цифровую технику. Дома с металлической крышей особенно подвержены её попаданию и требуют установки молниеотвода. Как это сделать, читайте в статье.
Есть мнение, что в закрытом помещении молния для человека не опасна, всего лишь может лишить электричества и освещения. Это совсем не так. Попадание молнии способно спровоцировать пожар, поэтому важно притянуть молнию у крыши и заставить разряд уйти в землю. Вдобавок ГОСТ предполагает любые крыши частных домов снабжать молниезащитой. У многоквартирных домов её устанавливает при постройке государство либо строительный подрядчик.
Если молниезащиты на крыше дома нет, приемником молнии будет сама кровля. Обычно основанием для металлической кровли является либо рубероид, либо деревянные планки. При прямом попадании молнии эти подкладочный слой может оплавиться или воспламениться. Да и сама металлическая кровля способна раскалиться до температуры возгорания дерева, что вызовет пожар. Поэтому по ГОСТу частный дом без молниезащиты входит в категорию пожароопасных, что может привести к штрафам при проверке.
Опасно и замыкание электросети, что может не только испортить дорогостоящую домашнюю технику и лишить освещения, ну и стать причиной пожара уже не подкладки крыши, а внутри здания. Из-за всех этих причин молниеотвод требуется каждому дому с металлической кровлей.
Виды молниезащиты
Согласно ГОСТу и отзывам есть несколько эффективных типов молниезащиты для металлических крыш:
- стержневой. Это один или несколько вертикальных стержней, которые ставятся на крыше дома или близко к самому зданию;
- тросовый. Представляет из себя один-два горизонтальных троса с креплением на двух опорах, где прокладывает токоотвод, соединенный с индивидуальным заземлителем. У такой молниезащиты опоры ставятся на здании или рядом;
- сетчатый. В таком варианте токоприемник креплениями размещается на саму кровлю по всей площади. От него токоотвод уходит к заземлителю.
Также заземлители бывают углубленные, поверхностные или комбинированные. Изготавливаются они обычно из труб или сплошной стали. Каждый может выбрать тот вариант, который больше подходит для дома. Существуют и нестандартные решетчатые конструкции – «клетки Фарадея», но по ГОСТу они устанавливаются на крупных многоквартирных зданиях.
Видео “Заземление и молниезащита”
Установка на металлической крыше
Монтаж молниезащиты на доме с металлической кровлей проходит в несколько этапов. Для работы понадобится молниеотвод, молниеприемник, заземлитель, скобы и сварочный аппарат. Токоотвод желательно сделать из железной проволоки круглого сечения. В роли заземлителя выступает полоса металла диаметром от 2 см.
Токоотвод нужно подсоединить к стержневому молниеприемнику, а с другого конца – к заземлители. Чтобы соединить все три элемента, можно использовать скобы, но желательно воспользоваться электросваркой.
Молниеприемник должен в высшей точке напоминать верх зонтика, а расположение его зависит от угла защиты (как правило, это 70 градусов). Заземление делается на расстоянии примерно в полтора метра от дома. Обычно заземлители делают из металлической трубы или уголка. Можно сделать из толстой проволоки арматурную сетку.
Заметим, что в сухие месяцы влажность грунта становится низкой, поэтому лучше заземление делать в затененном участке. Также можно для увлажнение провести к заземлителю крышевой сток для воды.
Исследования показали, что у стержневого молниеприемника есть определенный защитный конус, зависящий от высоты и боковой поверхности. То есть у приемника высотой, например, в 10 метр, этот заканчивается в 10 метрах от молниеотвода.
Отдельно стоит рассказать о молниезащите для металлических лесов, сборных конструкций снаружи дома. Эти леса применяют при любых монтажных и строительных работах. По требованием СНИП леса из металла надо заземлять сразу после монтажа. Работу на лесах можно начинать только после монтажа молниезащиты.
Молниезащита лесов предполагает использование естественных заземлителей и молниеприемников – труб диаметром 6 см и длиной до 4 м. У каждого молниеприемника нижний конец надо сплющить и приварить к каждой стойке лесов. Соблюдайте расстояние между трубами, при закреплении на лесах, не больше 20 м. Токоотводами будут выступать сами стойки и опоры лесов, а любой разряд через них уйдет в заземлитель, закопанный в грунт. Также для молниезащиты лесов можно использовать тросовые или стержневые приемники.
Как устроен механизм молниеотвода
Цель молниезащиты – принять на себя удар молнии, передать его через токоотвод на заземлитель. Механизм действия довольно прост и состоит из трех частей:
- молниеприемник. Железный элемент, который поднимается над крышей на несколько метров, либо проволока на опорах. Либо полноценная сетка по всей крыше, с обязательными приемниками на выступах, если они есть;
- токоотвод, сделанный из толстой медной или стальной жилы. Должен быть приварен или другим образом соединен с приемником;
- заземляющий контур. Благодаря ему разряд передастся в землю, где угаснет, без вреда для постройки и людей. Чем больше площадь заземлителя, тем лучше. Рекомендуют его выполнять в виде сетки из толстых металлических прутьев.
Токоотвод и заземлитель присутствуют во всех типах молниезащиты, различие лишь в исполнении молниеприемника. Своими руками его сделать достаточно просто. Теперь вашему дому, бытовой технике и освещению удар молнии не грозит.
Здания с металлической кровлей являются едва ли не самыми распространенными, если касаться варианта покрытия. К ним относятся профнастил (профилированный лист), металлочерепица, фальцевая или плоская кровля из рулонной или листовой стали. Молниезащита таких крыш имеет свои особенности.
Нормы и правила устройства молниезащиты металлической кровли
Многие считают металлическую кровлю саму по себе достаточной молниезащитой и не понимают, почему нередко контролирующие органы требуют дополнительно использовать тросовые и штыревые молниеприемники. Но эти требования вполне обоснованы. Действительно, "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений" (РД 34.21.122-87) требует использовать металлическую кровлю как молниеприемник:
"На зданиях и сооружениях с металлической кровлей в качестве молниеприемника должна использоваться сама кровля. При этом все выступающие неметаллические элементы должны быть оборудованы молниеприемниками, присоединенными к металлу кровли, а также соблюдены требования п.2.6" (п. 2.11).
Но нельзя считать, что эти меры обеспечивают полную защиту. Для того, чтобы быть эффективной в качестве молниеприемника, кровля должна действительно обеспечивать весьма надежный электроконтакт по всей своей поверхности. Обращаемся к инструкции:
"Соединения молниеприемников с токоотводами и токоотводов с заземлителями должны выполняться, как правило, сваркой, а при недопустимости огневых работ разрешается выполнение болтовых соединений с переходным сопротивлением не более 0,05 Ом при обязательном ежегодном контроле последнего перед началом грозового сезона" (п. 3.4).
Из этого следует, что при стыковке металлических или металлочерепичных листов необходимо обеспечивать электрическую связь определенной нормы (нормируемую).
Кроме того, следует постоянно контролировать переходное сопротивление креплений и не допускать, чтобы его величина превысила 0,05 Ом. На практике эта задача трудновыполнима, вследствие чего металлическая кровля нередко оказывается изолированной от земли. В результате даже в отсутствии грозы в материале кровли происходит накопление атмосферного электричества, способного вызвать искру и спровоцировать возгорание рубероида.
Это приводит нас к следующему аспекту обеспечения безопасности металлической кровли, служащей в качестве молниеприемника, - креплению к стропилам. РД 34.21.122-87 не содержит требований к безопасности прикрепления кровли из металла к стропилам из сгораемых материалов.
В нынешнее время по экономическим причинам популярной практикой является укладка металлических либо металлочерепичных листов на слой рубероида либо прямо на деревянную обрешетку. Но из накопленной статистики известно, что прямое попадание молнии в металлическую крышу может привести к возгоранию в случае, если использована деревянная система стропил, вследствие превышения температуры воспламенения древесины. При использовании же рубероида прямой удар молнии , как показывает опыт, приводят к сильному оплавлению и возгоранию изоляционного материала, что становится причиной пожаров.
На основе вышеизложенного можно сделать следующий вывод:
Металлическая кровля в самом деле может считаться достаточной в качестве молниеприемника только при соблюдении ряда требований:
- надежное соединение стыкуемых листов
- стабильная электрическая связь между листами
- несгораемые материалы стропил
В случае отсутствия возможности выполнить данные требования рекомендуется заземление металлической кровли и оборудование зданий тросовыми либо стержневыми молниеприемниками.
Толщина металла кровли
Еще один важный параметр, который влияет на использование кровли в качестве естественного молниеприемника. В таблице ниже указана минимальная толщина в зависимости от материала металла.
Для защиты металической кровли из листов толщиной менее t от повреждения и прожога на крышу дополнительно накладывается сетка с дополнительными молниеприемниками небольшой высоты, которая выбирается в зависимости от шага ячеек сетки.
Эти молниеприемники малого превышения могут быть выполнены из того же проводника, который используется в качестве сетки.
Крепеж (элементы крепления и соединения)
В качестве крепежа на металлических кровлях используются такие элементы, как:
- держатели проводника
- компенсаторы удлинения и мостовые опоры
- клеммы, зажимы и соединители
Для обустройства молниеприемной сетки могут быть, например, такие варианты держателей с клеящимся основанием, мостовых опор, компенсаторов и клемм.
У производителей очень большой выбор разнообразных фальцевых клемм для крепеления проводников на металлической кровле: для стоячего фальца в плоском и скругленном исполнении, для трапецеидальных кровельных листов, типа "бочонок" для продольного и поперечного монтажа, с возможностью подключения двух проводников и т.д.
Купить комплектующие РФ и зарубежных производителей для любого типа кровли можно в нашем Интернет-магазине: более 1.500 позиций молниеприемного оборудования, крепежей и соединительных элементов.
Расчет стоимости
Наши объекты
Солнечногорский завод "ЕВРОПЛАСТ"
Адрес объекта: Московская обл., Солнечногорский район, дер. Радумля.
Вид работ: Проектирование системы молниезащиты промышленного здания.
Комплектующие: производства фирмы OBO Bettermann.
Выбор системы молниезащиты: Молниезащиту всего здания выполнить по III категории в виде молниеприемной сетки из горячеоцинкованного проводника Rd8 с шагом ячейки 12х12 м. Молниеприемный проводник уложить поверх кровельного покрытия на держатели для мягкой кровли из пластика с бетонным утяжелением. Обеспечить дополнительную защиту оборудования на нижнем уровне кровли установкой многократного стержневого молниеотвода, состоящего из стержневых молниеприемников. В качестве молниеприемника использовать стальной горячеоцинкованный прут Rd16 длиной 2000 мм.
Здание Макдональдса
Адрес объекта: Московская обл., г. Домодедово, трасса М4-Дон
Вид работ: Изготовление и монтаж системы внешней молниезащиты.
Комплектующие: производство фирмы J.Propster.
Состав комплекта: молниепримная сетка из проводника Rd8, 50 кв.мм, СГЦ; алюминиевые молниеприемные стержни Rd16 L=2000 мм; универсальные соединители Rd8-10/Rd8-10, СГЦ; промежуточные соединители Rd8-10/Rd16, Al; стеновые держатели Rd8-10, СГЦ; клеммы конечные, СГЦ; пластиковые держатели на плоской кровле с крышкой (с бетоном) для оцинкованного проводника Rd8; изолированные штанги d=16 L=500 мм.
Частный коттедж, Новорижское шоссе
Адрес объекта: Московская обл., Новорижское шоссе, коттеджный поселок
Вид работ: изготовление и монтаж системы внешней молниезащиты.
Комплектующие производства фирмы Dehn.
Спецификация: проводники Rd8 из оцинкованной стали, медные проводники Rd8, медные держатели Rd8-10 (в т.ч. коньковые), соединители универсальные Rd8-10 из оцинкованной стали, клемма-держатели Rd8-10 из меди и нержавеющей стали, медные фальцевые клемма Rd8-10, биметаллические промежуточные соединители Rd8-10/Rd8-10, лента и хомуты крепления ленты на водосток из меди.
Адрес объекта: Московская обл., Пушкинский район, Ярославкое шоссе, коттеджный поселок
Вид работ: Проектирование и монтаж системы внешней молниезащиты и заземления.
Комплектующие производства фирмы Dehn.
Состав комплекта молниезащиты сооружения: проводник Rd8, 50 кв.мм, медь; хомут Rd8-10 трубный; молниеприемные стержни Rd16 L=3000 мм, медь; стержни заземления Rd20 L=1500 мм, СГЦ; полоса Fl30 25х4 (50 м), оцинкованная сталь; разрядник DUT250VG-300/G TNC, CITEL GmbH.
Территория "Ногинск-Технопарк", производственно-складской корпус с офисно-бытовым блоком
Адрес объекта: Московская обл., Ногинский район.
Вид работ: производство и монтаж системы внешней молниезащиты и заземления.
Комплектующие: J. Propster.
Внешняя молниезащита: На плоской кровле защищаемого здания уложена молниеприемная сетка с шагом ячейки 10 х10 м. Зенитные фонари защищены посредством установки на них молниеприемных стержней длиной 2000 мм и диаметром 16 мм в количестве девяти штук.
Токоотводы: Проложены в «пироге» фасадов здания в количестве 16 штук. Для токоотводов использован проводник из оцинкованной стали в ПВХ-оболочке диаметром 10 мм.
Заземление: Выполнено в виде кольцевого контура c горизонтальным заземлителем в виде оцинкованной полосы 40х4 мм и глубинными стерженями заземления Rd20 длиной L 2х1500 мм.
Попадание молнии в здание вызывает разрушения, порой необратимые. В особенности риску подвержены строения на открытой загородной местности. Правильно спроектированная и установленная молниезащита на мягкой кровле надежно защитит дом от стихии. Требования к системе, а также рекомендации по устройству, описаны в инструкции РД 34.21.122-87.
Особенности молниезащиты
Различают активную и пассивную молниезащиту. Системы схожи по конструкции — молниеприемник, токоотвод, заземление — но имеют принципиальное различие в действии. Активная технология работает на опережение, провоцируя и принимая молнию, защищает определенный радиус вокруг себя. Используется молниеприемник с генератором ионов, который и притягивает разряд.
В качестве молниеприемника для пассивной защиты используются металлические стержни, трос или сетка. Система не притягивает, но отражает и нейтрализует удары, которые попадают в зону действия молниезащиты. Правильный выбор технологии зависит от особенностей и формы крыши, ландшафта местности и климатических условий в регионе.
Металлическая кровля
Установка стержневых молниеотводов — оптимальный способ защиты для металлических крыш. Активная система уместна, если необходимо защитить большой участок: установка одного аккуратного молниеприемника предпочтительна десятку металлических стержней. Металлическая кровля также может быть проводником: если обрешетка выполнена из негорючих материалов и разряд молнии не вызовет возгорания. В таком варианте токоотвод подключается непосредственно к поверхности крыши.
Черепица
Глиняная или битумная черепица является отличным изолятором. Надежный способ защиты — устройство молниеприемной металлической сетки. Для двускатных крыш укладываются две сетки, которые подключаются к разным токоотводам.
Мягкая кровля
Из пассивных способов приемлема молниеприемная сетка. Однако монтаж может повредить кровельный материал. Монтаж активной молниезащиты заключается в установке единственного молниеприемника: минимум передвижений по крыше. Именно поэтому активная система больше подходит для мягкой кровли.
Система активной молниезащиты на мягкой кровле
Принцип действия
Создается опережающий разряд, который провоцирует удар молнии. Перехваченный ток отводится в систему заземления и нейтрализуется. В зависимости от модели радиус защищенного участка составляет от 17 до 44 метров. Профессиональные системы оборудуются счетчиком удара молний, защитным кожухом и ревизионным узлом.
Преимущества активной технологии
- оперативная и простая установка;
- увеличенная зона защиты;
- установка без риска повредить мягкую кровлю;
- монтаж не зависит от особенностей поверхности;
- минимум компонентов.
Особенности монтажа
Мачты молниеотвода устанавливаются на крыше. Количество зависит от расчетной площади, для которой организуется защита, а также от формы крыши. Молниеприемник должен возвышаться минимум на 2 метра от самой высокой точки здания. Чтобы не повредить кровлю установка осуществляется на кронштейны к дымоходу или другому аналогичному сооружению на крыше.
Для каждого приемника устраивается отдельный токоотвод, который крепится по водостоку на специальных держателях. В качестве токоотвода используется алюминиевый пруток диаметром 8 мм, который подлежит обязательному заземлению. Металлоконструкции в радиусе действия защитного поля подлежат соединению между собой.
Пассивная молниезащита
Разновидности молниеприемников
- Металлический штырь . Устанавливается на пересечении скатов.
- Тросовая молниезащита . Стальной трос крепится вдоль конька.
- Молниеприемная сетка . Устраивается стальная сетка по всей поверхности, которую необходимо защитить от молний.
Любой молниеприемник соединяется с токоотводом, который необходимо правильно заземлить. При попадании в защиту разряд направляется в землю и рассеивается.
Устройство молниезащиты
Удобно осуществлять монтаж до устройства мягкого кровельного покрытия — в таком случае исключен риск повреждений гидроизоляции. Сетка укладывается на заранее подготовленные держатели. Используется стальная катанка сечением 6 мм, предварительно выровненная специальным инструментом. Оптимальный шаг сетки — 6х6 м, но допускается увеличение до 12х12 м. Проволока поставляется цельной намоткой в бухте либо отдельными прутами по 3-6 метров. Крепление прутов выполняется быстрее, но для соединений используются дорогостоящие зажимы. Целесообразней использовать бухту, однако, увеличивается риск нанести ущерб поверхности. Монтаж молниезащиты возможен под негорючий теплоизоляционный материал или непосредственно на кровле.
