Правила производства молния защиты двускатной кровли

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 частного малоэтажного дома
Источник freesmi.by
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.

Торчащий в небо молниеприемник, как часть системы защиты от молний
Источник www.inaktau.kz

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.

Стержневая молниезащита на крыше частного дома
Источник www.elec.ru

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.

Материал	Диаметр (мм)/сечение (мм²)
	молниеприемник	токоотвод	заземление
сталь	8/50	8/50	10/80
алюминий	10/70	6/25	Использовать нельзя
медь	6/35	6/16	8/50

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:

1. Удар прямой. Это самая опасная ситуация, которая часто приводит к неприятным последствиям.

2. 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.

Приборы для внутренней молниезащиты
Источник jumpic.com
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.

Тросовая конструкция по коньку крыши
Источник vseokrovle.com

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.

Стержневые молниеприемники на металлической крыше
Источник www.remontnik.ru

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.

Держатель молниеприемника, установленного на крышу, покрытой металлочерепицей
Источник elmashpromblog.com
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.

Двойная защита крыши от молний
Источник elmashpromblog.com

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:

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.

Электронное устройство активного молниеприемника
Источник espakiran.com

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:

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:

• I категория – размер ячеек 5х5 м:

• II категория – 10х10 м;

• III категория – 15х15 м;

• IV категория – 20х20 м.

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.

Пластиковые кронштейны для крепления сетчатого молниеприемника
Источник watson-energo.com

• 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.

Стержневой молниеприемник около вентиляционной трубы на плоской крыше
Источник energygroup.lv

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.

Крепление токоотвода к бревенчатому срубу на длинные кронштейны
Источник makemone.ru

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:

1. Плоская. Это когда контур закладывают на небольшую глубину в виде стальной ленты по периметру дома. К ней и подводят токоотводы с разных сторон.

2. 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.

Источник