В чем особенности молниезащиты зданий и сооружений и какая она бывает

В промышленных и жилых сооружениях согласно ГОСТу должна быть установлена грозозащита. В многоэтажных домах и промышленных зданиях этим занимаются строительные фирмы, но если дом частный, придется делать проект и устанавливать её самому. Зачем нужна молниезащита зданий сооружений и инженерных коммуникаций, читайте в статье.

Общие сведения

Общие принципы работы систем молниезащиты и их проект

Общие принципы работы систем молниезащиты и их проект

Молниезащита – совокупность мероприятий и устройств, которые защищают жилые и промышленные сооружения от ударов молний и последствий. Грозы бывают каждый год, но даже не самые высокие дома могут стать целью разрядов.

Негативные последствия ударов молний бывают трех видов:

  1. прямой удар молнии;
  2. занос высоких потенциалов сквозь открытые и подземные коммуникации;
  3. электростатическая, электромагнитная индукции.

Обычно прямой удар вызывает резкий нагрев предмета, плавление, испарение. В конструкциях нарастают электродинамические напряжения, что чревато разрушениями и взрывами. Также под металлической кровлей может располагаться легковоспламеняющийся материал. Высокие потенциалы заносятся в здания по трубам, проводам ЛЭП, металлоконструкциям. Такие заносы также сопровождаются электроразрядами, и могут вызывать пожары и взрывы.

Вторичное воздействие от удара молнии – возникновение в пространстве магнитного поля, индуцирующего в металлических контурах. В замкнутых контурах возникает наведенный ток, и если соединения их частей ненадежные, возможен сильный нагрев или искрение. Это особенно опасно в промышленных сооружениях, где есть большие концентрации взрывоопасных или горючих веществ.

Виды молниеотводов

Пассивный приемник молнии на крыше

Жилые, промышленные, офисные здания, исходя из их расположения, высоты, назначения и интенсивности гроз должны по ГОСТу снабжаться определенной грозозащитой, которая закладывается или в проекте сооружения. Молниезащита в здании, согласно инструкции и ТКП, должна быть просчитана по специальной формуле:

N = ((b+3h)(L+3h)n)/10 в шестой степени

В данной формуле: b – ширина дома, L – длина, h – высота по боковым сторонам, n – среднее количество поражений квадратного метра земли в год.

Все дома и сооружения по ГОСТу делятся на три категории, по которым должна устанавливаться молниезащита:

  1. в зданиях 1 категории долгое время присутствуют или часто появляются взрывоопасные смеси газов. Взрыв такого здания будет разрушительным и приведет к жертвам;
  2. в сооружениях 2 категории подобные смеси могут возникнуть только в результате аварий, а всё взрывоопасное хранится в надежной металлической упаковке. При взрыве разрушения будут средними, без жертв;
  3. в зданиях 3 категории разряд может вызвать пожар, поражения людей, механические разрушении. Именно к ней относят общественные, жилые здания, дымовые трубы.

Согласно инструкциям здания 1 и 2 категорий должны быть с защитой от прямых ударов, высоких потенциалов, остальных воздействий. В проектах зданий 3 категории, согласно ГОСТу достаточно защиты от прямых ударов, а также заноса высоких потенциалов. Поэтому в частных домах устройство грозозащиты проще.

От прямых ударов молнии

Сетчатый молниеприемник на схеме

Сетчатый молниеприемник на схеме

Чтобы защититься от прямых попаданий молний, согласно ТКП, применяют молниеотводы. Защитная функция основана на свойстве атмосферных разрядов поражать самые высокие металлические заземленные объекты. Поэтому все, что расположено ниже, в зоне безопасности. Типичный молниеотвод – поднятое над зданием устройство, принимающее удар и отводящее ток в грунт.

Любой молниеотвод состоит, по проекту, из следующих элементов: молниеприемника (принимающего удар), несущей конструкции (чтобы устанавливать на нее молниеприемник), токоотвода (связывающего приемник с заземлением) и заземлителя (контактирующего с грунтом). Заметим, что по инструкциям и ТКП, железобетонные или металлические несущие элементы способны быть и токоотводами. Также металлическая кровля сама по себе может служить молниеприемником.

Конструктивно и согласно расположению молниеотводы бывают:

  • отдельно расположенные стержневые;
  • отдельно расположенные тросовые или антенные;
  • сетчатые, на кровле;
  • стержневые на кровле.

Коньковый держатель проводника КД-1-100

Сетка-молниеприемник, согласно ТКП, может быть с ячейками со сторонами не более 12х12 м, и площадью до 150 м. кв. Сопротивление молниеотвода по ГОСТу не должно быть больше 20 Ом. В устройстве грозозащиты должны максимально использоваться металлические элементы дома, вытяжные трубы, антенны. Неметаллические трубы выше 15 м защищают, устанавливая на них приемник.

Небольшие частые дома (высотой до 7 м и площадью до 150 кв. м.) допускается, согласно ТКП и нормативам оборудоваться упрощенной молниезащитой, по собственному проекту. Например, над коньком кровли натягивается стальная проволока 5 мм, на планках из дерева по торцам здания. На трубе и по торцам кровли ставят вертикальные приемники высотой полтора метра из стального уголка. Заземлителями могут выступать вертикальные стержни длиной 3 м. Вариантов исполнения для частного дома много, можно выбрать самый удобный, или скачать уже готовые в интернете.

Видео «Защита от молнии»

От заноса высоких потенциалов

В зданиях защита от высоких потенциалов, согласно ТКП, осуществляется двумя способами. Потенциалы наводятся на внешние металлические элементы и коммуникации, поэтому надо:

  1. на ближней к зданию опоре необходимо подсоединить конструкции из металла к заземлителю сопротивлением меньше 20 Ом;
  2. в здание на вводе подсоединить коммуникации и конструкции к заземлителю сопротивлением до 20 Ом. ТКП предполагает и их подсоединение их к основному заземлителю.

Принципы монтажа системы молниеотвода

При монтаже металлические опоры молниеотводов надо защищать от коррозии, а деревянные – от гнили. Несущие опоры, согласно ТКП, могут делаться из железобетона, дерева или стали. Необходимо рассчитывать в проекте стержневые на прочность, а тросовые – на ветровую нагрузку. Расстояние от зданий до обособленных молниеприемников ГОСТом не нормируется. Можно, по ТКП, даже использовать деревь, как опору. Однако если крона дерева ближе 5 метров, надо напротив проложить токоотвод на стене.

Приемники стальные, с сечением больше 10 см. Длина – не меньше полутора метров. Допускается использовать как приемники детали конструкции здания. Как токоотводы допускается применять арматуру, трубы. Токоотвод прокладывается к заземляющему элементы по кратчайшему расстоянию. Соединяться элементы молниезащиты должны сваркой.

Как крепится токоотвод на крыше

Проект и монтаж устройств грозозащиты в общественных и промышленных сооружениях делается строительными организациями, в частном доме – возможно силами владельца, при условии соблюдения в проекте всех нормативов, и последующей проверке. Сейчас можно скачать из интернета много эффективных вариантов грозозащиты для кровли. Важно заземлители устанавливать в мало посещаемых зонах, вдали от дорог.

Монтаж устройств грозозащиты, исходя из ТКП, ведется последовательно. Соблюдается техника безопасности при работе на высотах. Сначала на опоре или кровле закрепляют молниеприемник, к нему ведут токоотвод и сваривают соединение. Затем  помещают в грунт заземлитель, ведут к нему токоотвод. Если защиту от прямых ударов можно выполнить и на кровле готового здания, то от потенциалов она устанавливается в процессе постройки.

На высоких сооружениях по проекту необходимо предусмотреть временные устройства грозозащиты, на время гроз. Это могут быть переносные молниеприемники на кровле, соединяющиеся спускаемыми у стен токоотводами с заземлителем. Для них допускаются болтовые крепления с переходным сопротивлением до 0,05 Ом.

Важно до сдачи молниезащитных устройств на каждом молниеотводе установить табличку, где указать год установки, предупреждение и порядковый номер. После монтажа вся грозозащита в здании должна быть проверена согласно ГОСТу.

Крепление токоотвода на крыше

Проверка устройств грозозащиты делается по требованиям ПУЭ:

  • проверяется доступность элементов заземлителя;
  • проверяется вся цепь молниезащиты, прочность проводников и соединений, надежность сварки (молотком в 1 кг);
  • необходимо проверить в устройствах до 1 кв предохранители;
  • в установках до 1 кв надо проверить фазу-ноль;
  • делается измерение заземляющего устройства.

Электромонтажная фирма при проверке должна выдать такие документы:

  • чертежи по проекту;
  • акт проверки заземляющих проводников;
  • акт наличия скрытых работ по монтажу заземлителей;
  • измерения сопротивления заземлителей.

Таким образом, молниезащита сооружений начинается на этапе проектирования здания. Во время строительства или сразу после завершения выполняется монтаж всех необходимых устройств, а затем проверка и измерения. Проверка необходима, чтобы здание было сдано в эксплуатацию.

В дальнейшем из-за погодных воздействий эффективность устройств грозозащиты может снижаться. Поэтому требуются периодические проверки, визуальные и измерительные. При необходимости, элементы молниезащиты заменяются на новые.

Видео «Особенности молниезащиты для высотных сооружений»

Из видео вы узнаете, какими характеристиками и свойствами обладает данная система безопасности для высотных домов.

Leave a reply