нужен ли громоотвод в частном доме с металлочерепицей
Как заземлить крышу из металлочерепицы
Молния – это мощный заряд электричества. Естественно, что она может принести человеку только разрушения.
Для предостережения попадания молнии в частный дом, необходимо устанавливать заземления для крыши.
Для того чтобы обезопасить крышу из металлочерепицы, используют несколько способов.
Основные методики защиты крыши: громоотводы
Стержневой громоотвод
Стержневой громоотвод дома: 1 — молниеприемник; 2 — деревянная мачта; 3 — токоотводящий провод; 4 — заземлитель; 5 — место соединения конца токоотвода и заземлителя; 6 — фундамент; 7 — уровень почвы.
Громоотвод создан специально для таких целей – для защиты от молний. Его называют молниеотводом. Следует, для начала, «взвесить все за и против», нужно ли устанавливать молниеотвод. Попадание молнии именно в ваш дом очень маловероятно, основываясь на этом, нужно выбирать: перестраховаться и установить, или рискнуть и не устанавливать. Громоотвод выглядит как стержень из стали, имеющий 12-ти мм круглое сечение. Данный стержень должен находиться в кровле. Его изготавливают из стальных труб, но чтобы торец был запаян или просто закрыт металлической пробкой.
Этот стержень теперь будет выступать в качестве молниеприемника. Его задачей будет прием молнии на себя, выдержать огромные тепловые нагрузки, динамичные нагрузки, иметь свойство долго не плавиться. Длина стержня должна быть примерно 200 – 1500 мм, а площадь штыря, который будет «смотреть» в небо, должен составлять примерно 100 кв. мм или даже больше. Для всей этой конструкции потребуется токоотвод – путь, по которому будет уходить ток молнии после попадания его в молниеприемник. Для такого токоотвода можно использовать круглую оцинкованную проволоку из стали, толщиной примерно 6 мм и больше. Ее приваривают к молниеприемнику. В конечном итоге, этот приемник должен быть способен перенести 200 тысяч ампер без каких-либо повреждений. Подходит ли такое устройство для крыши из металлочерепицы?
Имея крышу из металлочерепицы, наилучшим способом будет проложить токоотвод по стене с противоположной от входа стороны. Место, чтобы заземлить его, нужно выбирать так, чтобы рядом с ним не было каких-либо построек или фундамента.
Можно обнаружить, что существуют еще и конструкции металлической кровли. Они тоже могут выступать в качестве молниеприемника. В этом случае толщина металла должна быть 4 мм или больше. У таких конструкций всегда есть множество конструктивных особенностей. Это один из видов громоотводов.
Громоотвод в виде антенны
Изготовить громоотвод в виде антенны совершенно не сложно, но если есть возможно доверить это специалисту, то лучше прибегнуть к его помощи.
Это один из самых распространенных способов защитить кровли металлочерепичной крыши среди всех существующих способов. При большом желании, можно изготовить его своими руками. Но если все же есть возможность, то лучше было бы поручить такое дело знающему человеку. Если верить статистике, то можно сделать вывод: почти 50% пожаров происходит по причине неправильно установленных на кровле металлочерепичной крыше громоотводах.
На самой высокой точке крыши располагается антенный громоотвод. Токоотводом тут служит трос. Деревянные рейки кровли необходимы для того, чтобы быть опорой. В общем, начав подсчеты, можно понять, что антенна покрывает площадь, которая равна величине стержня, умноженную на три.
Такие нехитрые способы возможны, когда необходимо защитить крышу из металлочерепицы.
Список необходимых инструментов:
Заземление кровли крыши
Варианты заземления кровли.
Причиной возникновения пожара может быть не только молния. В металле кровли может накопиться статическое напряжение, просто от обычного трения пылинок об нее. Казалось бы какие-то пылинки, но от них может разгореться нешуточное пламя. Кроме того, крыши из металлочерепицы укладывают на рубероид или толь. А данные материалы относятся к диэлектрикам, поэтому эти кровли и получаются изолированными от земли полностью. А еще, наведенное атмосферное электричество может накопиться в металле кровли. Такое обычно случается во время грозы. Достигнув определенного количества, электричеству необходимо просто разрядиться.
Для этой разрядки отлично подходит тело человека. Разряд же в свою очередь может достигать 10 тысяч вольт. Это говорит о том, что если человек вдруг прикоснется к крыше в этот момент, его ударит током, что может привести к летальному исходу либо потери сознания. Также благодаря какой-нибудь даже небольшой искре может произойти пожар на крыше из металлочерепицы. Для предотвращения всех этих неприятностей на кровле крыши нужно использовать заземление.
Существует такое понятие, как естественное заземление, в качестве которого используют металлические трубопроводы.
Тут нужно исключить трубопроводы с горючими жидкостями, канализацию и центральное отопление, конструкции сооружений и зданий из металла или бетона. В случае если естественное заземление отсутствует, нужно попытаться заглубить в землю штырь-электрод.
Поперечное сечение на заземляющих электродах должно быть 50 кв.мм или больше. Вместе с тем, толщина полосок профильной стали или меди, а также стенок труб должна составлять 4 мм или больше. Защита от коррозии кровли крыши из металлочерепицы достигается с помощью оцинкованной меди или стали. Битумом покрытия электродов при этом красить строго запрещается. Сопротивление заземления должно быть примерно 10 Ом или ниже. Именно такие меры защиты необходимы для кровли крыши.
Если сооружение или здание не такое огнеопасное, то есть для них оборудуют кровли из металлочерепицы и профнастила, то для них используются громоотводы, которые устанавливают именно на крышу сооружения, после чего их соединяют непосредственно с заземлением.
А имеет ли смысл защищать крышу из металлочерепицы от молнии
В наши дни множество способов борьбы с молнией, люди пытаются придумывать различные способы, как защитить крышу из металлочерепицы от молнии. С каждым разом появляются все более и более эффективные способы.
Грозовое спокойствие: для чего нужен громоотвод на крыше, и как сделать молниезащиту здания
Молния — чудовищное по своей разрушительной мощи явление. Сила тока в заряде, разрывающем грозовое небо всего на доли секунды, достигает полумиллиона ампер, а напряжение исчисляется десятками и сотнями миллионов вольт. Все, во что бы ни попала молния, за исключением металла и других проводников, мгновенно нагревается и, если достигает критической температуры, загорается. Чтобы этого не произошло, необходимо отвести молнию от здания или другого объекта в землю, для чего нужен громоотвод, токоприемник и заземляющий контур.
Высотные дома, административные и коммерческие здания, цеха заводов, телевышки, памятники — все эти сооружения обязательно оснащают молниезащитой, чтобы избежать их повреждения. С частными домами ситуация совсем иная — коттеджи или дачи с установленными громоотводами встречаются редко. Причины у этого разные. Кто-то из владельцев уверен, что громоотвод, наоборот, притянет молнию; кто-то считает, что его защищает вышка сотовой связи, установленная в километре от коттеджа; кто-то просто экономит в уверенности, что вероятность удара молнии в дом слишком мала. Давайте разберемся, что из этого правда, и когда молниезащита на частном доме нужна, а когда без нее можно обойтись.
Содержание
Нужен ли громоотвод на крыше частного дома?
С точки зрения безопасности, громоотвод нужен всегда — даже если вероятность попадания молнии мизерная, молниезащита и заземление снизят ее еще больше. То есть хуже точно не будет. Вот только цена молниеотвода с монтажом начинается от 30 000 рублей, и далеко не каждый готов потратить эти деньги на снижение вероятности удара молнии на тысячные доли процента. Поэтому обычно отдельно говорят о ситуациях, в которых устройство молниезащиты обязательно, а отдельно — о случаях, когда установка громоотвода — всего лишь рекомендация.
Молниезащита кровли обязательно нужна:
При выполнении любого из этих условий необходимость монтажа молниезащиты — не вопрос для обсуждений, поскольку риск довольно велик. И он тем выше, чем южнее построен дом: в южных регионах грозы бывают значительно чаще, чем в северных, следовательно, и вероятность попадания молнии в дом возрастает. На карте ниже хорошо видно, как количество дней с грозами при движении на юг увеличивается с несколькими очагами возле горных хребтов.
Конечно, заставить вас установить громоотвод на доме никто не может — это могут официально требовать только для общественных, многоквартирных, коммерческих и производственных зданий. Если речь идет о частном доме, молниезащиту оставляют на усмотрение владельца. Но не сделать громоотвод в частном доме в такой ситуации все равно, что не обработать огнезащитой деревянный брус для каркасного дома и сделать в нем закрытую проводку.
Совсем другое дело, когда ваш дом:
Во всех этих ситуациях риск попадания молнии очень незначителен, поэтому многие владельцы домов не делают молниезащиту, полагаясь на случай. С одной стороны, вероятность действительно низкая. С другой стороны, потери, если «что-то пойдет не так» будут очень велики: даже если дом не загорится, то вся электроника, включая блоки управления котлов отопления, в нем точно сгорит. Насколько такая экономия оправдана, каждый владелец дома решает для себя сам.
Как работает молниезащита, и почему она эффективна
Громоотвод на крыше дома эффективно защищает его от попадания молнии. Но как так происходит? Почему тонкий металлический штырь, соединенный с заземлением, способен противостоять разрядам мощностью в миллионы киловатт? Чтобы понять, как работает громоотвод, нужно понимать, откуда вообще появляются молнии, и почему в одних местах они бьют в сотни раз чаще, чем в других.
Рождение молнии и «выбор» цели
Во время дождя в грозовых облаках создается электрическое поле. Положительные заряды в облаке перемещаются вверх, а отрицательные скапливаются на его нижней границе. Если поле достаточно сильное, то оно вызывает лавинообразную ионизацию воздуха, из-за чего у поверхности земли накапливается положительный заряд. В результате напряженность между землей и облаками начинает расти до тех пор, пока не достигает критических значений. Именно в этот момент происходит разряд — молния. Иногда молния может ударить из верхних слоев облаков, тогда она будет притягиваться к отрицательно заряженным объектам. Но это бывает редко.
Разряд всегда происходит там, где наибольшая напряженность. То есть в зоне риска высокие объекты, поскольку между ними и облаками меньше расстояние, и любые места, около которых легко накапливаются положительные заряды: водоемы, металлические конструкции, линии электропередач.
Тем не менее, точно предсказать, где и когда ударит молния, невозможно. Известно только, что молния продвигается по ионному каналу между облаками и объектом-целью, и после удара этот канал исчезает не сразу. Поэтому если в грозовых облаках скопился большой заряд, молния может попасть в одно и то же место несколько раз. При этом согласно исследованию, проведенному физиками из университета Аризоны, с вероятностью 67% вторая молния ударит в радиусе нескольких десятков метров от места первого удара.
И хотя предугадать точное место появления молнии нельзя, можно защитить все сооружения в зоне риска с помощью громоотвода.
Устройство молниезащиты здания: разбираемся в деталях
Молниезащита частного дома — несложная система, которая традиционно состоит из трех элементов:
В последние 15-20 лет в молниезащиту дома стали включать еще и четвертый элемент — защиту электросети дома от скачков напряжения и импульсных помех. Это не обязательное, но желательное дополнение к системе, которое позволяет избежать повреждения чувствительной электроники из-за молнии, ударившей не только в молниеприемник на крыше дома, но и просто в 1-2 км от здания.
Молниезащита дома должна заставить молнию обойти здание и скользнуть по проводнику в землю, не причинив вреда. Это ее основная задача. Но есть и дополнительная: молниезащита сооружений в принципе снижает вероятность попадания разряда в здания за счет уменьшения напряженности около молниеприемника.
Молниеприемник
Громоотвод — первый элемент молниезащиты, задача которого — «встретить» молнию и не дать ей ударить по незащищенной крыше. Молниеприемник ставят в самой уязвимой части дома: на фронтоне, щипцах, башенках, совмещают с флюгером. Громоотвод для дачного дома обычно просто крепят в самой высокой точке фронтона по центру конька. Молниеприемник на большом коттедже либо делают в виде троса, натянутого между металлическими стержнями по длине крыши, либо ставят повыше — на специальной мачте высотой несколько метров.
Принцип работы молниеприемника прост. Это острый проводник, из-за чего напряженность поля около него очень велика. Сильное электрическое поле приводит к появлению коронного заряда около острия громоотвода, который вызывает сильную ионизацию окружающего воздуха. В результате напряженность между землей и нижним краем облаков в точке, где установлен молниеприемник, снижается и, следовательно, уменьшается вероятность удара молнии. Впрочем, при большой высоте дома эффект разрядки очень незначительный, но коронный заряд все равно позволяет перехватить молнию на подлете и заставить ее пойти через громоотвод в землю, а не по стропильной системе крыши.
Виды молниезащиты разделяются в зависимости от типа молниеприемника, который используется в системе:
Независимо от вида молниеприемника, критически важно качество его соединения с токоотводом. Помните: через этот узел будут проходить миллионы вольт, поэтому любые огрехи при креплении могут привести к расплавлению соединения со всеми вытекающими последствиями.
Токоотвод
Токоотвод — это обычный проводник из стали или меди диаметром 6-10 мм. Его задача — безопасно доставить заряд к заземляющему контуру. Крепят токоотвод к молниеприемнику сваркой или специальным болтовым соединением, а вот к заземляющему контуру его обязательно приваривают.
Для большей безопасности токоотвод спускают с крыши вдоль глухой стены, по возможности с противоположной стороны от входа в дом. Если в здании нет глухих стен, токоотвод проводят как можно дальше от окон. При прокладке его крепят так, чтобы провод не касался стен и поверхности кровли. При этом количество изгибов токоотвода должно быть минимальным. В идеале их должно быть всего два: поворот при спуске провода с крыши и поворот у земли для соединения с заземляющим контуром.
Заземление
Заземляющий контур нужен для рассеивания энергии молнии в грунте. Обычно это три проводника, выстроенные в линию и соединенные в один контур четвертым горизонтальным проводником. Всю эту конструкцию закапывают подальше от дома, например, у забора.
Иногда токоотвод подключают к уже готовому заземляющему контуру здания. Это ошибка. Если использовать общее заземление, частный дом вместо надежной защиты может получить дополнительный фактор риска. Дело в том, что энергия разряда молнии настолько большая, что она не сразу рассеивается в грунте. И за эти несколько секунд электроприборы, заземленные на тот же контур, могут сильно пострадать. Поэтому заземление дома и контур для молниезащиты не просто нельзя совмещать, их еще желательно расположить с разных сторон дома как можно дальше друг от друга.
Контур заземления может быть не только линейным, но и треугольным. Особой разницы между такими конструкциями по эффективности нет. Вопрос скорее в удобстве монтажа: треугольный контур делают в тех случаях, когда нет возможности вырыть длинную траншею. Схема подключения заземления в доме в обоих случаях приведена ниже.
Защита электросети дома
В большинстве частных домов уже стоит защита от перенапряжения, короткого замыкания и других ненормальных режимов работы электросети. Поэтому защита от молнии обычно сводится к установке только одного класса оборудования — устройств защиты от импульсных помех (УЗИП) или разрядников.
В отличие от обычного реле перенапряжения, УЗИП не сработает от перепада 10, 50 или 100 В. Его задача спасти электросеть от катастрофического повышения напряжения при ударе молнией либо в сам дом, либо рядом с ним, либо рядом с воздушной линией, от которой запитан ваш коттедж. В такой ситуации напряжение в сети может за доли секунды вырасти до нескольких тысяч вольт, что выведет из строя всю технику, если она не спрятана за УЗИП. Простое реле перенапряжения мало поможет при таком скачке напряжения — оно, скорее, само расплавится и сгорит вместе с остальным оборудованием.
Чтобы обеспечить надежную защиту, разрядники монтируются в три уровня:
Для удешевления системы можно использовать только УЗИП второго класса. Но без фильтра в виде разрядника первого класса он может сгореть.
Как сделать громоотвод в доме
Если вы умеете работать со сварочным аппаратом, то вы легко сможете сделать громоотвод своими руками. Провести токоотвод и сделать заземление также несложно. Единственное, где лучше прибегнуть к помощи специалиста — это установка УЗИП в щитки дома.
Простейший молниеотвод можно сделать из куска арматуры диаметром 10 мм и более и длиной 2-6 м. Штырь нужно заострить сверху болгаркой и прикрепить к трубе или фронтону хомутами либо анкерными болтами. Второй вариант громоотвода — это заваренная по краям стальная труба 3/4˝. Главное, чтобы сварка была качественной. Самостоятельное изготовление молниеотвода позволяет сэкономить на устройстве молниезащиты 60-100$ — именно по такой цене можно купить громоотвод промышленного производства.
Токоотвод делают из стального прута диаметром 10 мм. Понятно, что такую трассу придется делать из отдельных частей, сваривая их между собой или скрепляя специальными переходниками. Это неизбежно, но необходимо продумать путь токоотвода так, чтобы соединений прутков было как можно меньше. Прут лучше заказать уже согнутый, чтобы не сгибать его подручными средствами.
При монтаже токоотвода используют держатели, можно металлические, но лучше их композитного непроводящего материала. Чтобы не было пробоя, токоотвод прокладывают не менее чем в 30 см от любых металлических элементов: водостоков, оконных решеток, отливов.
Последний этап — это устройство заземляющего контура. Делается он по такому же принципу, что и заземление в частном доме:
Так как сделать заземление в доме линейного типа не всегда возможно, контур часто замыкают в форме равностороннего треугольника. Независимо от формы контура токоотвод к нему приваривают так, чтобы соединение возвышалось над уровнем земли минимум на 25 см.
При монтаже молниезащиты здания важно помнить четыре правила:
Кроме того, не забывайте о правилах работы на высоте: всегда используйте страховку, никогда не ходите по кровле непривязанные и не работайте на крыше в очень жаркие дни.
Подведем итоги
Молниезащита — эффективный способ застраховать себя от попадания молнии в дом. Хотя громоотвод на кровле не дает 100% защиты, он на порядки снижает вероятность получить негативные последствия при ударе молнии.
Устанавливать молниезащиту лучше на всех зданиях, но есть ситуации, в которых это сделать просто необходимо. Например, когда дом стоит особняком в поле или построен на земле, где грунтовые воды подходят близко к поверхности.
Задача молниезащиты — уменьшить вероятность попадания молнии в дом, а если это все же произошло — увести разряд в землю так, чтобы он не повредил строение. Чтобы выполнить эту задачу, в систему молниезащиты входит молниеприемник, который «ловит» разряд, токоотвод, по которому разряд перемещается, и заземляющий контур, который рассеивает молнию в грунте.
Все работы по устройству молниезащиты легко сделать своими руками, включая изготовление громоотвода из арматуры или стальной трубы. Но для этого вам нужно уметь хорошо работать со сварочным аппаратом, поскольку от качества сварных швов прямо зависит надежность защиты.
Молниезащита частного дома с крышей из металлочерепицы
Металлочерепица, пожалуй, один из самых популярных материалов для крыши частных домов и дач. Десятки тысяч частных домов выполнены с применением данного кровельного покрытия и множество людей правомерно обеспокоены вопросом: какова грозовая угроза дому под кровлей из металлочерепицы, в чём особенность молниезащиты и как обезопасить свою жизни и имущество от грозы.
И так о молниезащите частного дома под металлочерепицей по порядку.
Зачем защищать от молнии крышу из металлочерепицы
У нас нет статистических оснований ни подтвердить, ни опровергнуть мнение, что металлическая крыша «притягивает молнию». Молния «бьёт» в дома и сооружения с любым видом кровли – это факт.
А вот наличие металлической кровли располагает к решению её заземлить, т.е. использовать в качестве молниеприёмника. Такое решение едва ли можно признать действенным с точки зрения правил молниезащиты. Почему?
Во-первых, листы металлочерепицы изолированы друг от друга полимерными покрасочными составами, а электрическая связь меж ними образуется при сплачивании листов самонарезными винтами. Такой контакт не является надежным для протекания тока молнии и может вызвать искрение и динамические воздействия.
Образующаяся капля расплава может привести к возгоранию горючих подкровельных пленок и деревянной конструкции крыши.
Таким образом, молниезащита частного дома с крышей из металлочерепицы требует тех же подходов, что и для дома с крышей из неэлектропроводящих материалов.
Как выполнить молниезащиту на доме с металлочерепицей?
Что может защитить горизонтальный молниеприемник в нескольких сантиметров от металлической поверхности, на котором он закреплен? Ответ очевиден: только свою тень. Те, кто предлагает такие решения на металлических крышах, в лучшем случае, дилетантски загипнотизированы названием «молниеприемная», а в худшем лукавят для того, чтобы заработать на большем количестве проложенных проводников на крыше. К тому же следует признать, что установка молниезащиты на крыше из металлочерепицы связана со сверлением для последующего крепления проводников. На наш взгляд множественные отверстия в кровле вряд ли обрадуют владельца и застройщика.
Правильная молниезащита любого частного дома – это сочетание молниеприемных стержней на кровельных шахтах и коньках, высота которых определяется в процессе кропотливого расчета с применением специальной компьютерной программы.
В нашей организации отработан и прошел многолетнюю проверку метод крепления специальными клепками, которые требую применения специфического оборудования и многолетнего опыта монтажного персонала. Данный метод гарантирует абсолютную герметичность кровельного покрытия, надежное крепление элементов громоотвода, и что очень важно, гарантированную электрическую связь между ними и листами металлочерепицы.
Это важно потому, в данном случае металлическая крыша над домом образует экран от грозового потенциала тока молнии (наведенное электричество). И с этой точки зрения, внешняя молниезащита на доме с металлической кровлей обладает большими защитными свойствами, чем та же молниезащита на доме с непроводящим кровельным материалом.
Комплексная защита от молнии нужна каждому частному дому
В предыдущих разделах речь шла в основном о защите от прямого удара молнии. Каждый владелец и строитель частного дома должен понимать, что грозовой разряд может прийти в дом и по линии электроснабжения, и по фидерам от антенн, и по заземляющему проводнику от заземлителя. Для убедительности рассмотрим тот случай, когда дом запитан от воздушной линии электроснабжения.
Таким образом, молниезащита частного дома с крышей из металлочерепицы так же, как и молниезащита любого дома, должна быть комплексной. Система молниезащиты должна защитить дом от прямого удара молнии и вторичных ее проявлений – от наведенного и занесенного грозового потенциала.
Если коротко, защита от вторичных проявлений молнии представляет собой один или несколько УЗИП включенных в общую систему уравнивания потенциалов для защиты электроустановки дома и ответственного дорогостоящего оборудования. Правильно подобранные и качественные разрядники (УЗИПы) автоматически локализуют наведенный, занесенный грозовой потенциал на заземление при превышении опасных пороговых значений.
Молниезащиту любого частного дома необходимо доверять исключительно профессионалам. Кажущаяся экономия при создании громоотвода в перспективе может привести к полностью нерабочей системе молниезащиты и дорогостоящему ремонту кровли, водосточных труб и прочих частей дома.
» data-yashareImage=»» data-yashareL10n=»ru» data-yashareQuickServices=»yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,gplus» data-yashareTheme=»counter»>