Интернет-магазин 
Предпосылки для сооружения молниезащиты
О реальных фактах разрушения жилых домов и хозяйственных построек в результате поражения молнией мы слышим довольно редко. Правда, это не повод расслабляться и пренебрегать мерами защиты от природных явлений.
Каждый удар представляет собой серьезную угрозу для владельцев домов и их питомцев, даже если конкретные воздействия поначалу незаметны.
От ударов молнии могут пострадать:
- Люди и животные. Электрический разряд, проникающий внутрь постройки по проводам воздушных коммуникаций, может поразить живой организм. Он вызывает искрение в точках соединения и подключения приборов, питающихся электроэнергией. Если в строении отсутствует система заземления или заземленные металлические трубопроводы, токи могут пройти через тело, последствия чего могут быть крайне опасны.
- Жилые и хозяйственные постройки. В первую очередь это касается строений, стены которых выполнены из возгораемого материала — древесины. Для бетонных и кирпичных домов разряды молнии также весьма нежелательны. От точки удара до заземленного объекта или земли возникает зона высокого давления, обладающая высокой температурой. Вероятнее всего, на этом участке будут наблюдаться внутренние разрушения. Известны случаи, когда кирпичные и деревянные стены, выдержавшие ранее несколько грозовых дождей, расщеплялись при попадании молнии.
- Частные гаражи и небольшие склады топлива. Разряд молнии сопровождается резким повышением температуры в зоне своеобразного разветвленного или линейного канала, по которому проходят токи. Контакт канала с легковоспламеняющимися продуктами однозначно повлечет за собой возгорание и пожар.
Токи молнии не угрожают металлическим проводникам сечением от 35 мм2. Не страшны они металлоконструкциям, детали которых надежно соединены между собой металлической связью, а нижние элементы заземлены.
Например, металлическая решетка на кровле связана с арматурой железобетонных стен приваренным проводником , а также сообщается с арматурой фундамента. Элементы кровли принимают разряд, распределяют его и переправляют на арматурные стержни стенового ограждения. Затем токи переходят на арматуру фундамента, который направляет их в землю.
Кроме арматуры фундамента, передачу молниевых разрядов земле могут осуществлять проложенные в грунте металлические трубопроводы и кабели в металлических гильзах.
Устройство защиты от молнии
Для защиты строений от ударов молнии необходимо соорудить систему. Называется она молниеотводом и включает три равных по значению части:
- Молниеприемник – устройство, принимающее непосредственно разряд молнии.
- Токоотвод – система металлических линейных деталей, принимающих токи от молниеприемника и передающих их на заземление. Элементами токоотвода могут служить уже упомянутые арматурные стержни, металлические трубы водостока и так далее.
- Заземлитель – линейный или замкнутый металлический контур, состоящий из забитых в грунт вертикальных штырей, соединенных прутком или полосой; В грунт заземлитель заглубляется минимум на 0,5 м. Длина штырей и расстояние между ними определяется расчетом.
Молниеотвод постройки любого архитектурного стиля обязан включать все три перечисленных части, иначе в устройстве системы не будет ни малейшего смысла. Различия заключаются в составляющих, зависящих от конфигурации крыши и здания.
Например, скатные кровли защищают от молнии посредством установки стержневых приемников. Над вытянутыми домами устраивают молниеотводы с тросовыми приемниками. Применение указанных разновидностей несколько портит архитектурный ансамбль, но в итоге оказывается наиболее экономичным и эффективным.
Особенности молниеотводов плоских крыш
Защиту от молнии домов и хозяйственных построек с плоской крышей производят по стандартной, проверенной на практике схеме:
- Молниеприемник выполняют в виде сетки из горизонтально уложенной круглой стали диаметром 6-8 мм. Вместо катанки может использоваться стальная полоса сечением 4×20 мм.
- Токоотводом служат соединенные с заземлением металлические проводники из круглой стали диаметром не менее 6 мм подземная часть выполняется из катанки диаметром 10 мм. Элементами отведения тока на плоских крышах могут служить трубы и арматура, если использование ее в качестве токоотвода учитывалось при проектировании строения. Рекомендованное расстояние между токоотводами - 25 м.
- Система заземления представляет собой замкнутый контур, охватывающий защищаемый объект по периметру. Расстояние между контуром заземления и стеной дома с плоской крышей не более 1 м.
Молниеприемником плоской крыши может служить металлическая кровля, соединенная с металлическими прогонами или напрямую с токоотводами связью из металла. Для подобных схем подходят только фальцевые металлические кровли. В подобных случаях для устройства молниеприемной сетки нет причин, но это совершенно другая, «покровная» история.
Профилированные листы с защитным покрытием и металлочерепица исключены из числа возможных молниеприемников из-за отсутствия соединений, достаточных для прохождения токов, а также из-за влияющей на свойства материала полимерной оболочки.
Подробно о сетчатых приемниках разрядов
Устройство сетчатого молниеприемника можно провести в процессе строительства или смонтировать защитную систему после укладки кровли.
Вариант №1 возможен, если применяется негорючий утеплитель, паро- и гидроизоляция. Сетка укладывается под водозащитную прослойку. Схема устройства молниеотвода подобного типа разрабатывается на стадии проектирования.
Вариант №2 используется без ограничений. Его устройство практически не влияет на внешний вид здания. Сетка укладывается поверх кровли, фиксируется в специально разработанных держателях. В случае сооружения молниезащиты мягкой кровли держатели обеспечивают дистанционный зазор в 10-12 см между возгораемым материалом и проводником молниеприемника.
Первая схема предопределяет устройство защитной сетки по плитам перекрытия перед укладкой кровли. Для соединения ветвей сетки с арматурой стен или колонн в швы между плитами кровли устанавливаются соединительные приспособления, к которым с одной стороны приваривается сетка, а с другой — арматура. В сооружении молниеотводной системы подобного типа используется только сварка.
Вторая схема предполагает установку элементов приемника поверх кровли. Элементарный проект ей тоже нужен, чтобы предусмотреть возможность чистки зимних осадков и беспрепятственного стока дождевой воды. Металлические элементы системы обязательно защищаются от коррозии.
Молниеотводы с сетчатыми приемниками рекомендовано устраивать на крышах с уклоном 4° к внутреннему или наружному водостоку. Нередко сетчатые системы комбинируются со стержневыми, которые монтируются в углах постройки и в местах пересечения проводников.
Правила сооружения молниеприемной сетки
Реализация первого варианта устройства молниеприемника у большинства домашних мастеров вызовет затруднения, поскольку сварные соединения должны надежно связать сетку с арматурой стен и фундамента. К их качеству и своевременности выполнения предъявляют довольно высокие требования.
В число правил устройства второго варианта молниезащиты на плоской кровле, которые могут выполняться самостоятельно, входят следующие:
- Ветви молниеприемника укладываются перпендикулярно, образуя ячейки с равными сторонами.
- В соответствии с регламентом МЭК (Международной электротехнической комиссии) шаг между ветвями сетки над жилыми домами не должен превышать 12 м, а над гаражами с хранением топлива - 5 м. Отечественные требования несколько мягче: 15 м и 7 м. Однако желательно придерживаться международных нормативов.
- Все возвышающиеся над уровнем кровли устройства должны быть оборудованы дополнительными стержневыми приемниками. Это трубы и мачты антенн, которые следует присоединить к общей сети.
- В приоритете сварные соединения, но допускаются и болтовые аналоги. Особенно если для их устройства используются универсальные плашечные зажимы, ощутимо облегчающие монтажные процедуры.
- Ветви сетчатого приемника рекомендовано присоединять к токоотводу с каждой стороны.
Требуемая высота стержня - 25 см. Токоотводы необходимо заземлять двумя прутками и устанавливать на них разъемные плашечные контакты для проверочных операций. Международные нормы в этом случае в приоритете, но в противоречия с ними зачастую вступают финансовые возможности.
Отечественные стандарты – руководящие документы Минэнерго РД34.21.122-87 регламентируют устройство молниезащиты не столь строго , а сооруженные в соответствии с ними системы пока не дают сбоев. Не исключено, что такой молниеотвод работает у нас хорошо по причине умеренной грозовой нагрузки, однако жителям южных регионов России все же лучше ориентироваться на международные нормативы.
При устройстве плоских кровель могут использоваться горючие и негорючие материалы. В зависимости от этого принимаются конструктивные решения по креплению молниеприемной сетки.
Молниеприемная сетка по несгораемому основанию
К категории несгораемых оснований относится бетонная стяжка, кровельный оцинкованный профнастил, кровельные трехслойные сэндвич-панели и гравийная засыпка, применяемая в качестве балласта в инверсионных кровельных системах.
В зависимости от типа несгораемого основания выбирается схема монтажа молниеприемной сетки:
- По профилированным листам, не имеющим полимерного покрытия, укладка производится поперек направления гофры. Металлический пруток укладывается с запланированным шагом и крепится к поверхности волны профнастила через каждый метр металлическими болтовыми держателями, позволяющими провести монтаж сетчатого приемника любой степени сложности. Сварочные работы на кровле из профнастила запрещены, так как они повреждают цинковое покрытие стального листа, уничтожая антикоррозийную защиту кровли.
- По бетонным плитам согласно проектным данным устанавливаются пластиковые держатели с бетонным заполнением — утяжелителем. Масса заполнителя от 12 до 17 кг в зависимости от марки держателя. Внушительный вес изделий гарантирует устойчивость системы и сопротивляемость порывистым ветрам. В продаже есть держатели без утяжеляющего заполнения, для установки которых груз из морозостойкого бетона заливается самостоятельно на объекте. Для малоэтажных строений в регионах с низкой ветровой активностью выпускают держатели с креплением саморезами или фиксацией на битумную мастику.
- По гравийной засыпке инверсионных кровель устанавливают держатели с бетонным балластом и без него. При желании зафиксировать держатели на основании их монтируют до засыпки балласта. В таких случаях рекомендовано использовать дистанционные модели с приклеиванием на мастику.
Максимальный шаг установки держателей не должен превышать 1 м для всех перечисленных схем.
Сооружение молниеотвода с сетчатым проводником не рекомендуется для металлической кровли, выполненной из материала тоньше 4 мм. Прямой удар в покрытие может запросто его прожечь.
Именно поэтому кровли из тонкого профлиста принято оснащать сеткой на дистанционных держателях, зона защиты которых все же больше, чем у контактирующих с кровлей приспособлений.
Сетчатый приемник по сгораемому основанию
К сгораемым основаниям для молниезащитных систем относятся кровельные покрытия слабо- и умеренно горючие (Г1 и Г2), поскольку сильно- и нормально горючие (Г4 и Г3) материалы для кровли не используются. В списке опасных по критериям горения покрытий плоских крыш числятся битумные и битумно-полимерные гидроизоляционные материалы и полимерные мембраны – то есть мягкие кровли.
Чтобы исключить прямой контакт приемника молниевого разряда с битумным и полимерным покрытием, применяют так называемые дистанционные держатели. Суть конструкции несложных приспособлений заключается в том, что между поверхностью крыши и веткой сетки создается воздушный промежуток, достаточный для затухания возможной искры.
Согласно предписаниям СО 153 3.2.2.4., расстояние это должно быть не меньше 10 см. Требования МЭК указывают на необходимость применять в расчетах изоляционные коэффициенты материалов.
Изоляционные промежутки создают с помощью вертикальных стержней, входящих в комплект дистанционных держателей. Фиксируются они в пластиковой подставке, на которую устанавливают бетонный утяжелитель. Задачу крепления провода решает втулка, завершающая крепежное устройство.
Алгоритм устройства молниеприемной сетки с дистанционными держателями на мягкой кровле:
- Производится разметка площадки согласно разработанному проекту. Держатели устанавливают через 1 м вдоль линий, соответствующих ячейкам сетки. Максимальное расстояние между приспособлениями - 1,2 м, возможность увеличения оговаривается в инструкции производителем. Проектная разработка должна учитывать, что участки подключения ветвей к токоотводам и токоотводов к заземлению должны быть минимальными. Функцию ветви может выполнить металлический щиток парапета и подобные длинномерные металлические детали.
- Стержни, сделанные из стеклопластика, подгоняют под заранее рассчитанную длину, необходимую для формирования воздушного изоляционного зазора.
- Согласно разметке производят установку пластиковых подставок, центр которых должен совпасть с отмеченной точкой. В случае обустройства кровли из полимерной мембраны под каждую подставку укладывают резиновую прокладку, чтобы тяжелые детали не повредили кровельный ковер.
- На подставки укладывают бетонные утяжелители.
- В каналах, расположенных в центре подставок, свободно располагают обрезанные стержни.
- Верхушки стержней оснащаются крепежными устройствами с втулками, рассчитанными на фиксацию провода сечением до 8 мм.
- Прокладывают ветви молниеприемной сетки, которые защелкиваются во втулках держателей.
Выступающие над поверхностью трубы и мачты антенн должны иметь электрическую связь с молниеотводом. Их оборудуют стержневыми приемниками или металлическими фартуками и присоединяют к токоотводам плашечными зажимами. Аналогично с токоотводами стыкуют края ветвей, что гораздо удобнее сварки. К тому же неопытный исполнитель с их помощью сможет быстро создать качественные узлы.
Соединение токоотводов с ветвями сетки
Сборка сетчатого приемника разрядов – лишь первый этап устройства молниезащиты и полноценной системы заземления. Ее необходимо грамотно подключить к заземляющему контуру так, чтобы принятые токи без препятствий уходили в грунт.
Правила прокладки и подключения токоотводов:
- Трассы прохождения токоотводов необходимо проектировать с учетом кратчайшего расстояния между точками подключения к молниеприемнику и заземлению.
- К возгораемым стенам токоотводы крепятся с помощью дистанционных кронштейнов. Расстояние между стеной и проводником не менее 10 см. Допускается контакт металлического кронштейна и материала стены.
- Токоотводы могут фиксироваться на трубах водостока металлическими хомутами.
- Допускается прокладка токоотводов, выполненных из оцинкованной круглой стали, непосредственно по кирпичной или бетонной стене.
- Расстояние между точками крепления горизонтальных участков — 1 м, вертикальных участков — 2 м.
- Не допускается прокладка с образованием петель.
- При выборе места для прокладки токоотвода рекомендуется выбирать участки здания с наименьшей вероятностью присутствия людей.
Трассы токоотводов принято прокладывать по углам обустраиваемых зданий. Максимальное расстояние между ними — 25 м. Нижний край каждого токоотвода опускается в грунт, где крепится с помощью болтового устройства к системе заземления. Участки ввода проводника в почву рекомендуется обмотать антикоррозионной лентой.
Выводы
Технологию сооружения молниеприемной сетки для системы защиты частного дома можно освоить, не обладая фундаментальными познаниями в сфере электробезопасности. Имеющиеся сейчас в продаже монтажные приспособления помогут провести работы в небольшие сроки и без особых хлопот. Главное — не забывать о правилах устройства, чтобы система защиты здания была полноценной.
Данная информация носит исключительно информационный (ознакомительный) характер и не является рекомендацией.
