Устройство и установка молниезащиты для кровли


Молниезащита мягкой кровли: необходимая мера безопасности

Для человека гроза с испокон веков несла в себе затаенную угрозу. И дело было, скорее, не в самой грозе, а ее «попутчице» – молнии, которая по статистике ежегодно уносит более 3000 человеческих жизней. Как предохраняться от ударов молнии придумали давным-давно. Здесь главное в другом – не пренебрегать молниеотводом, представляющим такую важность элементом дома, и защитить свою жизнь и имущество.

Варианты защиты от молнии для каждого кровельного покрытия – свои. Молниезащита мягкой кровли, например, осуществляется с использованием особой сетки или специальных держателей. Молниезащитные сетки состоят из металлических:

  • проводника, проложенного по коньку кровли;
  • по отдельности заземленных токоотводов.

Их фиксируют при помощи того же материала, который был использован непосредственно для кровли. Можно воспользоваться и другим, более универсальным способом, как в случае металлической кровли – мачтами на фронтонах с тросиком-проводом, натянутым между ними.

Виды молниезащиты

По исполнению системы защиты бывают:

  • внешние;
  • внутренние.

У каждой системы свое предназначение, и применять их нужно в комплексе, чтобы исключить все три фактора поражения молнией.

Внешнее устройство молниезащиты зданий и сооружений монтируется на крышах, близлежащих пристройках, сооружениях и состоит из молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Основная их функция — отвести разряд тока в землю, не дав ему попасть на поверхность крыши. Разряд через токоотвод попадает в заземлитель и дальше растекается в земле.

Внутренний тип системы защиты от молний заключается в установке устройства внутри здания и служит для защиты от импульсных перенапряжений.

Бывают следующие виды внутренних устройств:

  1. Реле контроля напряжения с возможностью ручной регулировки минимальных и максимальных показателей напряжения в сети. В случае нарушения показателей критических точек прибор выполняет отключение напряжения. Может быть установлен на весь дом или отдельно на каждый прибор. Самый простой и дешевый вариант.
  2. Стабилизатор напряжения.
  3. Реле контроля фаз (при трехфазном напряжении). Относится к микропроцессорным приборам.

Варианты решений для молниезащиты ↑

Технических решений вопроса молниезащиты немало, но приниматься они должны, исходя из особенностей той или иной конкретной ситуации. Крышу из оцинковки, скажем, можно надежно защитить довольно интересно и просто. 6-ти миллиметровую стальную проволоку закатывают в кровельное железо по периметру и заземляют на углах крыши. На дымник дымоходной трубы, возвышающийся над коньком, устанавливают молниеприемник, который также заземляют. От удара молнии, пришедшегося в подобную кровлю, никаких неприятностей не будет.

Сложнее решается молниезащита кровли из металлочерепицы. Долговечный и простой в монтаже, этот материал тем не менее в эксплуатации небезопасен. Это связано с конструкцией листов металлочерепицы. Они состоят из алюминиевой или стальной гофрированной пластины, которая с двух сторон покрыта пластиком, являющихся по сути обкладками конденсатора. По этой причине изолированные от земли и друг от друга они способны при различных атмосферных явлениях типа, разряда молнии, пыльных бурь и других, накапливать свой электрический потенциал.

Такие строения относят к 1 и 2 классу по молниезащите и требуют грамотной защиты молниеотводами.

Молниеприемники и компоненты

Разновидностей зданий и сооружений, требующих защиты от удара молнии, огромное количество. Соответственно, сами элементы защиты должны иметь высокую универсальность. Достигается это благодаря набору стандартных элементов, используя который выполняют монтаж молниезащиты зданий и сооружений различного типа. Помимо элементов молниеприемников (сеток, тросов, стержней, полос), в него входят:

  • проводники для сброса тока в контур заземления;
  • детали заземляющего контура;
  • различные виды крепежа для фиксации молниеотвода к стене здания, к фасаду, крышам, различным конструкциям.

Кроме основных деталей, необходимы различные вспомогательные изделия: саморезы, прокладки, изоляционные трубки, анкера и т.п.

Системы молниезащиты: активная и пассивная ↑

Пассивную систему молниезащиты используют уже на протяжении нескольких веков. У нее есть несколько разновидностей молниеприемников.

  • стержневой штырь;
  • тросовой молниеприемник;
  • молниеприемная сетка.

Активная молниезащита – явление относительно новое, хотя довольно быстро набирает популярность. По конструкции молниеприемник такой системы – это мачта, установленная на кровле, на которую крепят молниеприемную головку.

активная молниезащита: описание

Отметим лишь два отличия этих систем.

  • Зона защиты у стержневого молниеприемника по сравнению с активным той же высоты меньше в 4–5 раз.
  • Времени на монтаж активной системы уходит в несколько раз меньше.

Молниезащита мягкой кровли: проблемы и решения ↑

Начнем рассмотрения с пассивной системы. Молниеприемную сетку выполняют из стальной проволоки (диаметр не меньше 6 мм). В зависимости от класса строения наибольший шаг ее ячеек должен составлять либо 6х6, 12х12 м. Сетку укладывают непосредственно на мягкую кровлю или под слой несгораемого или трудносгораемого утеплителя.

При монтаже молниеприемной сетки, выполняемой в процессе кровельных работ, как правило, особых проблем не возникает. Другое дело, если мягкая кровля уже уложена и необходимо выполнить молниезащиту здания при помощи молниеприемной сетки. Здесь и начинают возникать сложности.

Самой большой проблемой, пожалуй, является возникновение возможных повреждений кровли в процессе установки молниеприемной сетки. Связано это со стальной проволокой, используемой для выполнения сетки. Ее поставляют в бухтах, и проволоку приходится «раскатывать», выпрямлять и т. д. непосредственно на крыше.

Есть, конечно, возможность применения проволоки в прутках (длина по 3-6 м), однако, если площадь крыши здания большая, количество используемых соединителей резко возрастет, вследствие чего стоимость системы значительно возрастет.

К тому же выполнение подобного монтажа требует лишнего хождения по крыше, и рассчитывать на бережное отношение к покрытию в процессе работ приходится далеко не всегда.

Таким образом, возникает естественный вопрос, каким образом можно при установке молниезащиты сохранить его целостность. Если обратиться к другим классическим системам – тросовой молниезащиты или к отдельно стоящим молниеприемникам, то и при этих вариантах вероятность повреждения покрытия – велика, поскольку значительная часть работ также выполняется непосредственно на крыше.

Единственным безболезненным способом молниезащиты мягкой кровли на сегодняшний день считается система активной молниезащиты зданий. К тому же ее монтаж можно выполнять своими руками.

Этапы установки молниезащиты

Начинать работы по молниезащите следует с составления проекта. Его разработка ведется применительно к конкретному объекту. Основной нормативной документацией является инструкция РД 34.21.122-87.

После того как проект разработан, переходят непосредственно к монтажным работам по следующему плану:

  1. Устройство заземляющего контура, проверка соответствия его сопротивления нормативам.
  2. Монтаж молниеприемников: сетки, штыревой защиты, тросовых контуров и т.д.
  3. Крепление токопередающих линий.
  4. Подключение к заземлению.

Готовый комплекс проверяют на соответствие ГОСТ, при необходимости дорабатывают и настраивают.

Установка молниезащиты на мягкую кровлю

Монтаж молниезащиты на мягкую кровлю состоит из двух этапов:

  • устройство самого молниеотвода на крыше;
  • устройство контура заземления на земле.

Накрышная часть

Существует пассивная и активная молниезащита мягкой кровли.

Виды молниеприемников пассивной защиты:

  • штыревой. Металлический штырь, установленный на коньке. От штыря к земле спускается токоотвод (проволока сечением от 6 миллиметров), его крепят к заземлителю – металлическому штырю, погруженному в землю на полметра ниже уровня промерзания грунта;
  • тросовый. Вдоль конька протягивают трос, к нему приваривают токоотвод. Токоотвод спускается по скату и по стене к земле, здесь его замыкают на заземлитель;
  • молниеприемная сетка. Выполняется из стальной проволоки сечением от 6 миллиметров. Шаг ячейки – 6 х 6 или 12 на 12 метров квадратных максимум. Сетку кладут либо поверх покрытия, либо устанавливают под слоем негорючего теплоизоляционного материала. При втором способе от удара молнии покрытие страдает, поэтому чаще используется первый.На двухскатных крышах сетку укладывают на скаты по отдельности. Обе секции должны быть заземлены.

Под активной защитой подразумевается мачта с молниеприемной головкой. Головка состоит из корпуса и генератора ионов. К мачте она крепится соединительной муфтой. Для этой конструкции тоже требуется токоотвод и заземлитель.

Количество молниеотводов на гибкой кровле зависит от площади и конфигурации крыши.

Обратите внимание

Штыри должны подниматься над линией конька не меньше чем на полтора метра. Их можно изготовить из двух кусков арматуры.

Для изготовления шины токоотвода можно использовать:

  • стальную проволоку от 6 миллиметров;
  • шину 15 на 3. Максимальная толщина – 6 миллиметров. Толще брать не рекомендуется, т.к. при ударе молнии может произойти разбрызгивание плазмы;
  • пучок тонких оцинкованных проволок с суммарным сечением 45 миллиметров квадратных. Проволоки перед монтажом следует прихватить сваркой.

Контур заземления

Для заземлителей используют:

  • круглые стержни из стали диаметром 16 миллиметров;
  • полые трубы сечением от 32 мм с толщиной стенки 3,5 мм;
  • профильные трубы либо уголки, сечение от 10 см, стенка от 4 мм.

Количество заземлителей зависит от площади дома и суммарной нагрузки всех приборов в нем. Существует три варианта конфигурации сети:

  • линейный – две группы заземлителей по углам дома;
  • полный контур по периметру сооружения.
  • самый простой – три заземлителя, вкопанные в землю в полутора метрах от дома;

Заземлители соединяют одной общей шиной в единую цепь. Шина уходит в дом (там на нее заземляют электроприборы).

Все элементы конструкции, на земле и на кровле, соединяются сваркой.

Тестирование контура

После монтажа необходимо замерить сопротивление наземной части. Это можно сделать индукционным мегоммером.

Измеряется сопротивление самих заземлителей и сопротивление растекания. Для этого замера электроды погружают в землю на расстоянии не меньше 12 метров от контура. Расстояние между самими электродами – в пределах полутора метров. Сопротивление не должно превышать 4 Ом.

Кроме монтажа молниезащиты для обеспечения безопасности дома необходимо заземлить все находящиеся в нем электроприборы.

Устройство молниезащиты в частном доме с мягкой кровлей – дело несложное, но очень ответственное. Ошибка может повлечь за собой серьезные последствия.

Обращайтесь к нам в СТМ-Строй. Мы занимаемся устройством кровель и всех существующих кровельных конструкций больше 15 лет. Выполним точный расчет молниезащиты мягкой кровли и установим систему быстро, качественно, недорого.

Молниезащита дома со скатной крышей

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

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

Если же размерность крыши меньше, то проводник прокладывают по габаритам кровли (конек, фронтоны и свесы или водосточные желоба). При этом не надо забывать о том, что выступающие элементы и кровельные надстройки необходимо дополнительно защищать молниеприемниками (при этом для малоразмерных элементов ими могут выступать обычные проводники диаметром 8-10 мм) или объединять в общую систему заземления. Такие конструкции потенциально являются приемниками ударов молнии, к ним относятся фронтоны, дымоходы, карнизы, снегозадерживающие решетки, конек, края кровли, мансардные окна, антенны и другие выступающие части.

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

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

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

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

Монтаж молниезащиты на объектах со скатными кровлями (рекомендации)

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

Концепция расположения узлов конструкции представлена на рисунке ниже.

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

рис.1рис.2

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

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

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

рис.3рис.4

Молниезащита на мягкой кровле

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.

Эксплуатируемая кровля и ее особенности

Главная специфика такой крыши в том, что она используется под разные нужды. Это может быть и парковка, и летнее кафе, и площадка для гольфа или просто зеленый сквер. Она всегда эффектно смотрится и является красноречивым показателем статуса владельца.

Располагают ее, как правило, на небоскребах, пентхаусах или же на частных домах. Иногда используется крыша гаража и прочих пристроек. Однако стоит понимать, что такая кровля будет первой, что примет на себя удар атмосферных осадков. Дождь, снег, жара – это все оставляет свой след, а потому необходимо позаботиться о том, чтобы она выдержала весь этот натиск.

Но наряду с названными угрозами необходимо учитывать и риск попадания в здание молнии. Речь о том, как отвести такую опасность, пойдет далее.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]