Молниезащита кровли частного дома из разных материалов

Вопросы и ответы

Чем опасна молния для крыши?

Молния – очень интересное и мощное природное явление. Когда-то люди верили, что так открываются небеса или проявляется божественный гнев.

Сегодня люди менее застенчивы и более практичны, а потому сильная гроза больше пугает не звуком и грохотом, а вероятностью остаться без крыши над головой. Да, к сожалению, дому, в который ударила молния, приходится нелегко. В лучшем случае удастся обойтись без огня.

Но что на самом деле притягивает молнии? Почему она иногда бьет, кажется, вообще без всякой логики? Разве недостаточно иметь рядом более высокое здание, чтобы быть уверенным в своем здании?

К сожалению нет. Иногда достаточно антенны на крыше или погодных условий в конкретном районе, чтобы привлечь молнию. Предсказать это практически невозможно, но что будет с домом, когда в него войдут 200 000 ампер, вполне реально:

Для удобства вы можете изучить так называемую грозовую карту России, чтобы понять, в какой группе риска вы находитесь

Как видите, забастовка раз в 40-50 лет не такое уж и маловероятное событие. Поэтому, если вы сомневаетесь, нужна ли молниезащита для металлической кровли, скажем так: вы один раз установите эту систему, и в вашем районе будет много гроз.

Как работает система молниезащиты

Все начинается со штрейкбрехерских отрядов. Молния предсказуема, поскольку она предпочитает ударять в самую высокую точку конструкции и ударяет в проводящий металл.

Стержни создают предпочтительную точку удара. Устройство защиты от ударов должно быть в самой высокой точке здания и изготовлено из токопроводящего металла, чтобы отводить удар.

  • Кроме того, большие здания требуют более широкого охвата. Поэтому их система защиты часто конструируется с несколькими устройствами защиты от ударов.
  • Клеммы высотой 25 см не должны располагаться на расстоянии более 6 метров друг от друга, чтобы обеспечить достаточную защиту находящегося под ними здания.
  • Установщики системы могут размещать более высокие терминалы дальше друг от друга.
  • Системы молниезащиты проводят энергию удара молнии по кабелям. Кабели проходят от клемм по краям крыши и затем вниз по зданию. Там будет соединение или фитинг для крепления кабеля к потолку.

В системе молниезащиты с клеткой Фарадея кабели образуют сеть, охватывающую все здание. Вдоль крыши будут дополнительные фитинги, соединяющие разные кабели вместе, чтобы сформировать следующий.

От кабелей энергия передается заземляющему механизму, что позволяет рассеивать энергию удара в землю, где она не может причинить вреда.

Однако другие, более новые и сложные системы молниезащиты работают иначе, в том числе:

Системы притяжения молнии:

  • В то время как системы перехвата пассивно собирают молнию, которая вот-вот ударит в заданную область, эти системы активно привлекают молнию в определенное место. Таким образом, они обеспечивают защиту гораздо большей площади, чем системы прослушки.
  • Часто системы притяжения молнии имеют один стержень. Поэтому для установки требуется меньше материалов и меньше времени. Их часто выбирают в ситуациях, когда строительство всей кабельной сети непомерно дорого или сложно спроектировать и установить.

Есть два основных примера систем притяжения молнии:

  • Ранняя эмиссия косы (ESE) и эмиссия косы с электронной активацией (EASE).
  • Оба создают электрический заряд перед бурей, а затем посылают волну этого заряда раньше, чем что-либо еще в этом районе.
  • Этот ток притягивает любую молнию, которая поразит исключительно большую площадь.

Системы молниезащиты:

  • Эти системы молниезащиты достигают противоположного. Они активно предотвращают попадание молнии в определенную область.
  • Существует два типа систем предотвращения молнии: системы рассеяния света или системы переноса заряда.
  • Они используют терминал рассеивания заряда для снятия статического электричества с земли во время грозы.

Без этого заряда стример не может сформироваться. Поэтому вся область является непривлекательной мишенью для молнии, и вместо этого она ударит где-то за пределами диапазона системы, где может встретиться со стримером.

У каждого производителя свой подход к этим системам, и для вашего здания может потребоваться индивидуальное решение. Вы должны использовать только системы молниезащиты, одобренные Underwriters Laboratories (UL) и другими соответствующими органами безопасности в вашем регионе.

Опасность воздействия молнии

Несмотря на то, что грозы редко вызывают серьезные пожары в частных домах, стоит понимать реальную опасность молний и какие последствия они могут вызвать. Каждый удар представляет серьезную угрозу зданию, его содержимому, а также людям и животным.

Грозовые разряды опасны для:

  • Люди и животные. Если разлив попадет в дом, он может повлиять на тех, кто в нем находится. Искры могут возникать в точках подключения устройств. Если здание не заземлено, разряд может пройти и по корпусу с очень тяжелыми последствиями.Последствия удара молнии
  • Жилые и коммерческие здания. Это особенно опасно для деревянных конструкций. Однако грозы также нежелательны для зданий из бетона или кирпича, так как от места проникновения разряда к земле или заземленному предмету проходит высокое давление и повышенная температура, что может вызвать расщепление материалов. Поэтому даже те дома, которые хорошо устояли против сильного ветра, могут быть разрушены молнией.
  • Гаражи и склады. Наряду с молнией происходит резкий скачок температуры. Если вблизи пути тока находятся легковоспламеняющиеся материалы, это неминуемо приведет к пожару и даже взрыву.

Молния не опасна для металлических конструкций, детали которых прочно закреплены и заземлены. Таким образом, если металлическая коробка сварена с арматурой стен, а она сварена с арматурой фундамента, то кровля будет принимать сток и перенаправлять его по арматурным стержням от стен к фундаменту, а затем сток будет уходить в грунт.

Кроме того, как металлические элементы внутри фундамента, так и трубы и провода в земле способны пропускать высоковольтный разряд.

Устройство молниезащиты на гибкой кровле

Безупречно функционирующая молниезащита дома с мягкой кровлей – это необходимость, а не роскошь. Монтаж такой системы состоит из двух компонентов, например, громоотвода на крыше и контура заземления, который находится глубоко в земле. Для оснащения такой системы используются три компонента, каждый из которых крайне важен:

  • Молниеотвод
  • Даунер
  • Заземление.

Молниезащита может работать только при наличии всех этих элементов. В противном случае это не будет иметь никакого эффекта. Система может варьироваться из-за разницы в конструкции каждого отдельного здания и его крыши.

Грозозащитный разрядник представляет собой элемент, непосредственно поглощающий удар высокого напряжения во время грозы.

Токосъемник представляет собой набор линейных металлических деталей, которые принимают ток от токосъемника и затем перенаправляют его на землю. Токоотводами могут быть арматура, железная труба и так далее.

Заземление — замкнутая или линейная цепь из металлических компонентов. Для создания такого контура используются вертикальные палочки, вкопанные в землю и закрепленные между собой шиной или металлическим стержнем.

Важно: заземлители должны быть заглублены в землю не менее чем на 0,5 м, а длина стержней и шаг между ними устанавливаются с помощью расчетов.

Накрышная составляющая системы молниезащиты

Конструктивные особенности и размеры блока потолочных элементов могут отличаться друг от друга. Конфигурация системы напрямую зависит от этажности здания, типа крыши и кровельного покрытия, а также от личных предпочтений владельца дома или другого объекта.

Крышная часть системы включает громоотвод, конфигурация которого может быть различной. Роль токоотвода может выполнять как традиционная шпиль, так и сетка. Различают также активные и пассивные системы молниезащиты. Они могут быть установлены отдельно или в комбинации.

Установка молниезащиты на кровлях с мягкой кровлей часто предполагает использование пассивной защиты. Но это не правило, и каждый случай рассматривается отдельно. Самое главное – следовать советам по установке громоотвода и следовать четким инструкциям, тогда система будет надежной и долгие годы будет защищать дом и его содержимое, а также хозяев и гостей.

Рассмотрим характеристики, преимущества и технические характеристики устройства активной и пассивной молниезащиты более подробно.

Активная молниезащита на мягкой кровле

Активная молниезащита представляет собой шпиль с приемным шахтным элементом, размещенным на кровле. Приемный генератор громоотвода содержит ионный источник, благодаря которому он полностью принимает на себя мощный разряд.

Такая конструкция очень активно улавливает молнию, не давая ей ударить в другую часть здания. Для того, чтобы система работала, необходимо, чтобы помимо мачты в ней были еще токоотвод и контур заземления.

Количество таких шипов связано с размером крыши и ее конфигурацией, а также площадью, которую необходимо защитить от возможных ударов молнии, а также скатной или плоской крышей. Мачты должны быть размещены в самой дальней точке здания от земли и иметь длину не менее 2 метров.

Важно: Для обычного коттеджа на даче будет достаточно двух металлических молниеотводов, закрепленных на противоположных сторонах крыши. Кроме того, если мачты будут устанавливаться на гибкой крыше, нужно заранее продумать, как и где они будут закреплены, чтобы не испортить отделку.

К основным преимуществам такой системы можно отнести то, что при монтаже молниезащиты на мягкой кровле отделка кровли не портится, обеспечивается очень высокий уровень защиты, который намного лучше по сравнению с другими системами. С установкой такой конфигурации легко справится один человек, так как не нужно много перемещаться по крыше и выполнять сложные задачи.

Пассивная молниезащита на кровле

Этот тип системы распределяет излучение с помощью специальной конструкции. Этот тип молниезащиты используется очень часто. По большей части его выбирают для установки на производственных объектах, а также для малоэтажных жилых коттеджей.

Существует несколько типов пассивных молниезащитных разрядников. Среди них:

  • Штыревой. На конце конька крыши устанавливается металлический стержень, который с помощью провода соединяется с заземлителем. Важно, чтобы проволока была толщиной не менее 6 мм. Для эффективной работы этой системы необходимо, чтобы ее подземная часть была погружена в землю на 0,3 метра ниже уровня промерзания земли.
  • Веревка. Трос крепится к основному молниеотводу и проходит через всю кровлю по коньку. Затем этот кабель опускают вдоль одной из стен к заземлителю. Заземление может быть выполнено любым подходящим способом.
  • Линнетт. Изготовлен из стальной проволоки толщиной 6 мм. Его необходимо укладывать либо поверх отделки кровли, либо под слой негорючего материала, используемого для утепления здания.

Однако стоит учесть, что во втором варианте потолочная отделка не будет защищена от ударов молнии. По этой причине чаще всего используется первый способ — внешнее расположение сетки. Если крыша имеет несколько скатов, сетки кладут на каждый скат с отдельной площадкой.Линнетт

Важно: если молниезащита будет располагаться под крышей, необходимо выбрать теплоизоляционный материал, выдерживающий высокие температуры. Во избежание возгорания крыш этот способ молниезащиты применяют крайне редко.

Одним из основных преимуществ пассивной защиты является простота ее создания. Эту работу может выполнить один человек. Кроме того, данный вид установки молниезащиты полностью безопасен для обработки мягкой кровли.

Основные части системы молниезащиты

Самым основным видом молниезащиты является система молниезащиты. Существует два основных варианта этой системы: системы молниезащиты со стержнем Франклина и системы молниезащиты с клеткой Фарадея.

В системах Франклина обычно используется один стержень, в то время как в системах клетки Фарадея есть несколько стержней и создается сетка из кабелей.

Читайте также: Почему моргает светодиодная лампочка?

Система защиты от молнии состоит из пяти основных частей.

Блоки шоковой остановки:

  • Эти устройства, также называемые молниеотводами, стержнями Франклина или молниеотводами, располагаются вдоль кровли.
  • Раньше они были заостренными, но теперь большинство из них закруглены, так как исследования показали, что закругленные кончики лучше подходят для ударов.
  • Кроме того, кровельщикам безопаснее работать вблизи закругленных концов. Для разных мест на крыше предусмотрены разные молниеотводы.
  • Системы молниезащиты клетки Фарадея имеют больше проводов, чем стержневые системы Франклина, и могут защищать большие здания.

Токопроводящий кабель:

  • Кабель соединяет шок с землей. Кабель может быть медным или алюминиевым.
  • Вес или толщина кабеля зависит от высоты здания и от того, насколько кабель должен выдерживать удар.
  • Вы не найдете их в обычных размерах AWG, и они имеют особую многопроволочную конструкцию (непрерывную или гладкую).

Склеивание

Следуя за кабелем по краю потолка, вы можете найти фитинги и разъемы, которые удерживают кабель на месте или связывают несколько кабелей вместе.

  • Эти соединения могут быть бронзовыми, медными или алюминиевыми.
  • Важно, чтобы они были изготовлены из металла, совместимого с поверхностью, на которую устанавливаются.
  • Их можно устанавливать на желоба, гидроизоляцию и так далее

Заземление:

  • Система должна быть постоянно и должным образом заземлена для безопасного рассеивания удара молнии.
  • Соединения с высоким сопротивлением могут вызвать ошибки. Заземление может включать заглубленные стержни, пластины или кабельные сети.
  • Почва может быть инкапсулирована или засыпана химической засыпкой для снижения сопротивления системы.
  • Уменьшение электрического сопротивления системы позволяет молнии более успешно разрядиться в землю.

Защита от перенапряжения: устройства защиты от перенапряжения должны быть установлены на каждом служебном входе, чтобы предотвратить распространение молнии по инженерным сетям в здание.

Конструкция каждой системы индивидуальна, но эти основные элементы присутствуют во всех системах молниезащиты. Кроме того, некоторые системы молниезащиты будут иметь более высокое качество или более сложные функции, чтобы свести к минимуму определенные риски для имущества.

Например, у них могут быть электролитические стержни для лучшего рассеивания электричества в земле. Или у них может быть активное пополнение запасов влаги в почве.

Система молниеотвода создает предпочтительную точку удара молнии и безопасно передает энергию на землю для защиты здания и людей.

Из чего состоит система молниезащиты?

Итак, давайте рассмотрим элементы молниезащиты и их взаимодействие. Если вы заметили, на крышах эти детали выглядят так:

Молниеприемники: удар на себя

С помощью специальных стержней и маття создают защитную зону, не позволяющую молнии попадать в ее пределы. Современный рынок предлагает большое разнообразие молниеотводов самой разной высоты, до 4 метров. При этом высокие мачты выпускаются со специальной трехопорной опорой, что позволяет легко монтировать их на крышах со сложным рельефом.

И таких сегодня много, так как в последнее время все больше ценятся уникальные проекты, выделяющиеся на фоне массового строительства.

Проводники: распределение тока

Это и есть настоящие «провода», по которым будет двигаться заряд от молнии. Их обычно изготавливают из катанки 8-10 мм и полосы с параметрами 25х4 мм. Сами проводники изготовлены из стали с высококачественным цинковым покрытием толщиной ок. 1000 г/м2. Это нужно для того, чтобы ток распределялся равномерно по всей площади, и нигде не было перенапряжения.

Держатели: надежная фиксация системы

Это и есть настоящие «провода», по которым будет двигаться заряд от молнии. Их обычно изготавливают из катанки 8-10 мм и полосы с параметрами 25х4 мм. Сами проводники изготовлены из стали с высококачественным цинковым покрытием толщиной ок. 1000 г/м2. Это нужно для того, чтобы ток распределялся равномерно по всей площади, и нигде не было перенапряжения.

Соединительные элементы: подключение заземления

В системе молниеотвода используются соединительные элементы, связывающие все детали воедино, и неважно, насколько сложной является сама крыша. Здесь тоже используется оцинкованная сталь, которая не только обеспечивает коррозионную стойкость, но и защищает элементы от механических повреждений.

Например, ветка дерева может упасть на крышу и зацепить один из проводов. Согласитесь, было бы неприятно узнать уже во время удара молнии, что вся система молниезащиты повреждена. В этом вопросе важно спокойствие, а потому все делают на совесть и не экономят на качестве деталей.

Заземлители: отвод напряжения в землю

Для этого используются вертикальные заземлители нужной длины, которые подбираются в зависимости от имеющегося заземления. Они присоединяются к токоотводам с помощью безрезьбовой насадки. При этом обеспечивается наиболее надежный электромеханический контакт между стержнями:

Если вы собираетесь купить полную систему молниезащиты и беспокоитесь о том, сможете ли вы справиться со всеми элементами, не беспокойтесь. Обычно производители добавляют к своему изделию подробные инструкции, с пошаговыми иллюстрациями, а понять общую суть работы можно из этой статьи.

Виды молниезащиты для кровли частного дома

Сложная, продуманная молниезащита обычно устанавливается на зданиях определенного класса. Зачастую это промышленные объекты, которые в случае пожара могут нанести ущерб окружающей среде.

В зависимости от размера дома вам нужно решить, как именно будет распределяться мощность. А именно, какой тип заземления наиболее предпочтителен в вашем случае:

Следует отметить, что в последнее время все чаще говорят о так называемой активной защите от молнии. Те его не боятся, а наоборот, притягивают, после чего грамотно уводят в землю. А «ловцом» здесь выступает специальная головка шпиля — ионизатор. Против молнии генерируется целый поток электронов, который реально притягивает грозу и образовавшийся разряд уносится и гасится в земле.

Интересно, что активная защита имеет радиус в 8 раз больший, чем у пассивной системы. Благодаря этому на кровельное оборудование расходуется гораздо меньше расходных материалов. Правда, сегодня есть немало противников этого метода, считающих подобные манипуляции с природой опасными.

Системы для плоской и скатной кровли

Как видите, при любой конфигурации крыши принцип молниезащиты одинаков: поймать напряжение и осторожно вывести его на землю, не повредив при этом крышу и сам дом. А когда речь идет о различных кровельных покрытиях, выбирается надежное ее крепление.

Грозозащита антенн и спутниковых тарелок

А что, если прямо на крыше установить антенну или спутниковую антенну? Ведь это элементы в опасной зоне. Если на антенну поступит ток от 10 до 500 тысяч ампер, электромагнитный импульс легко выведет из строя всю электронику. Для защиты таких конструкций необходимо подключать бытовые приборы к сетевому фильтру.

Кроме того, защитить устройства, расположенные на крыше, от молнии можно с помощью грозозащитного разрядника, который обычно продается в комплекте со всей системой. Основная задача – заземлить опорные части и антенно-фидерный блок. А в качестве заземлителей для антенной системы используются металлические опоры и специальный высокочастотный заземлитель.

Как обустроить молниезащиту на разных типах покрытий

 

Начнем с того, как установить молниезащиту на самый горючий кровельный материал – мягкую кровлю. Очень важно оборудовать его грамотной системой молниезащиты и надежно закрепить. Сложность заключается в том, что гибкая битумная черепица обычно используется для покрытия крыш сложного рельефа, с уклонами и скатами под разными углами.

Для решения этой проблемы существуют разные переходники и коннекторы, а сами поводки позволяют немного гнуть:

Кстати, если на мягкой кровле одновременно несколько дымоходов, молниезащиту рекомендуется устанавливать на каждый из них:

Только помните, что в случае с мягкой кровлей молниезащита крепится не к мягкой черепице, которую может сорвать даже ветер, а непосредственно к коробу. В то время как для металлочерепицы допускается соединение крепежа непосредственно с покрытием из-за его жесткости:

Немного сложнее обстоит дело с крышей из натуральной керамической черепицы. Ведь важно не расколоть осколки в процессе крепления. Для этого используются специальные саморезы, отверстия в которых предварительно просверливаются:

А самое практичное, когда дело доходит до крепления молниезащиты, — это фальцевая крыша. Здесь держатели крепятся прямо к фальцам, причем так, что на такой крыше крепления не смотрятся странно:

Дело в том, что сама фальцевая крыша выглядит несколько «технично» со строгой геометрией и прямыми линиями, а потому молниезащитная сеть на ней смотрится вполне органично.

Кстати, если крыша имеет сложную конструкцию, и помимо скатов на ней есть парапеты, система немного усложняется:

Оцените статью
Блог об электричестве
Adblock
detector