Что же это такое – грозозащита? Системы грозозащиты предназначены для защиты людей, оборудования и установок, расположенных на зданиях или внутри него, от воздействия грозы. Их задача состоит в целенаправленном улавливании молний и безопасном отведении электрического заряда в землю. Требования к проектированию, устройству, проверке и содержанию в исправном состоянии различных систем молниезащиты содержатся в соответствующих нормативных документах.
В зависимости от назначения здания требуется различное по сложности грозозащитное оборудование. При этом тип молниезащиты должен учитываться уже на стадии проектных работ. При сооружении молниеотвода исходят из необходимости внутренней или внешней защиты. Здесь мы поделимся информацией о конструкциях и монтаже наиболее важной для жестянщиков и кровельщиков внешней грозозащиты.
Из чего состоит грозозащита?
Внешняя молниезащита состоит из молниеприемника, токоотводов и заземляющих устройств. Молниеприемники необходимы для улавливания молнии. Так как металлические кровли являются электрически проводимыми, то их относят к составным частям молниеприемных систем. При этом соединения отдельных конструкций должны быть выполнены надежными и долговечными с помощью высокотемпературной пайки, сварки, болтов, заклепок или обжимом (в случае металлической кровли – также фальцеванием и кляммерами).
Чтобы можно было включать металлическое покрытие в систему грозозащиты, требуется толщина листов:
- для оцинкованной стали -минимум 0,5 мм,
- для нержавеющей стали -0,4 мм,
- для меди – 0,3 мм,
- для алюминия и цинка -0,7 мм,
- для свинца – 2 мм.
В случае удара молнии, однако, нельзя исключать расплавления материала при упомянутых толщинах, так как грозозащита не дает 100%-ной защиты кровельного покрытия.
К определенным кровельным конструкциям и зданиям предъявляются повышенные требования в отношении герметичности при дожде и пожарной защиты. К ним относятся, например, школы, больницы, мукомольные предприятия и склады горючего. Во избежание расплавления и связанных с ним опасностей требуется использование материалов значительно большей толщины:
- для оцинкованной стали – 4 мм,
- для меди – 5 мм,
- а для алюминия – даже 7 мм.
Поскольку материалы такой толщины невозможно применять для кровельных покрытий по техническим и экономическим причинам, то на кровле защищаемых зданий устанавливают дополнительные молниеулавливатели. Они состоят из петлеобразной электрической проводки с улавливающим стержнем. Эффективные высоты этих стержней и соответствующие разным объектам сечения проводов указываются, как правило, профессиональными проектировщиками. Во избежание контактной коррозии материалы грозозащитного оборудования и кровли не должны сочетаться друг с другом.
Как крепится грозозащита?
Во избежание повреждений в результате температурных деформаций покрытий шины не должны связываться с нижележащими конструкциями, в частности, с несущими элементами. При установке держателей проводов необходимо предусматривать возможность термического изменения их длины. Дополнительные молниезащитные устройства также должны монтироваться таким образом, чтобы не возникало препятствий термическим деформациям конструкций.
В дальнейшем соединяются такие конструкции металлических кровель,
- как глубоко проложенные ендовы,
- фартуки вентиляционного оборудования,
- дымовых труб и слуховых окон,
- желоба и их нижние части,
- водосточные трубы, если они соединены с кровлей способом с применением непроводящего материала.
Для их соединения используют специальные клеммы и провода, эти конструкции замыкают на металлическую кровлю или на отводящую проводку. При монтаже переходных шин, к сожалению, часто пренебрегают температурными деформациями конструкций, что во многих случаях приводит к повреждениям металлического покрытия.
Задача отводящих частей грозозащиты состоит в отведении энергии электрического заряда кратчайшим путем к устройствам заземления. Для этого нужно укладывать проводку от улавливающего устройства к устройствам заземления прямо, вертикально, без каких-либо неровностей. В местах спуска молниезащиты с кровли к отводящему оборудованию необходимо подключать защиту к кровельным желобам.
Металлические водосточные трубы также затем соединяются с заземляющим устройством или с системой выравнивания потенциалов, если они не являются составной частью отводящей системы. Эти мероприятия должны предотвращать возможное искрообразование при ударе молнии. Размещение электроотводящих устройств внутри водосточных труб не допустимо, так как возможно искрообразование. Другие нежелательные эффекты – закупорка труб посторонними материалами и возникновение коррозионных повреждений.
В качестве составной части отводящих устройств могут служить связанные друг с другом элементы металлических фасадов или их внутренние конструкции, при этом должно быть обеспечено надежное примыкание к заземляющим и улавливающим устройствам. Промежуточные расстояния между отводящими устройствами и их количество для одного здания зависят от рассчитываемого проектировщиками класса грозозащитной системы.
Диапазон распространяется от I до IV классов. Типовые расстояния между отводящими устройствами составляют 10, 15,20 и 25 м. Отводящие системы должны быть по возможности равномерно распределены по периметру здания. Однако на одно заземляющее устройство требуется минимум два отводящих. Только тогда грозозащита сработает максимально эффективно.
Задача заземляющего оборудования заключается в безопасном отведении возникающего тока в землю. Для этого в зависимости от условий строительства и свойств грунта применяют различные заземлители. При новом строительстве распространены фундаментные заземляющие устройства из защищенной от коррозии полосовой стали. Они сливаются с фундаментом и имеют отводящую часть в виде так называемого внешнего вывода. Кольцевые заземляющие устройства укладываются, по возможности, как замкнутое кольцо на глубину минимум 0,5 м и на расстоянии 1 м от внешней стороны фундамента.
Чтобы быть уверенным в эффективности заземляющего устройства и всей системы молниезащиты, необходимо проводить измерения. С этой целью требуется предусматривать на каждом примыкании к отводящему устройству точки замеров. Только безупречная совместная работа таких компонентов, как улавливающие, отводящие и заземляющие устройства, может обеспечить надежную защиту от повреждений при ударе молнии. Поэтому необходимы внимательное проектирование и тщательное выполнение систем грозозащиты.
