нужно ли заземлять металлическую крышу в частном доме
Как сделать заземление и молниезащиту крыши своими руками
Здание любого эксплуатационного характера (офисное, промышленное или жилое) может принять молниеносный электрический разряд. Последствия как прямого попадания разряда, так и импульсного воздействия на сооружение крайне неблагоприятны. Монтаж молниезащиты позволит уберечь здание от последствий таких угроз.
Дополнительным методом защиты, который гарантирует отвод удара молнии от кровли строения в громоотвод, выступает заземление крыши частного дома.
Преимущества заземленной кровли
Несмотря на некоторые отличия в назначении системы молниезащиты и устройства заземления, обоснование необходимости монтажа одно — обеспечение надлежащего уровня электрической и пожарной безопасности объекта.
Зачастую производится заземление крыши именно из металлочерепицы. Обоснована необходимость организации таких работ следующими аспектами:
Совокупность вышепредставленных факторов способствует концентрации на скатах электрического заряда. Последствиями от сосредоточения заряженных частиц в зависимости от их величины могут быть следующие аварийные ситуации:
Любой владелец в состоянии предотвратить большинство аварийных ситуаций, стоит лишь организовать защитную систему своему дому.
Важно! Не стоит заземление крыши делать своими руками. Далеко не все параметры большинства магистральных сетей соответствуют стандартизации современных правил прокладки электросетей. Специалист знаком с этим моментом, посредством специальных расчетов и анализа структурных соответствий электрик сможет оптимизировать параметры молниеприемника, токоотвода и заземлителя.
В зависимости от эксплуатационных характеристик здания и его конструктивных особенностей подбирается наиболее подходящий вариант монтажа заземляющего устройства.
Виды заземления: внешняя и внутренняя система
Заземление крыши с учетом организованной в доме внутренней системы защиты обособляет качественный результат устройства заземления любого объекта. Внутренняя система защиты сложнее в организации по сравнению с внешней.
Все смонтированные разрядные устройства электрических сетей дома, которые применяются для ограничения уровня напряжения, выступают основой внутренней заземляющей системы объекта.
Обратите внимание! При отсутствии молниеотводов и внутренней защиты дома во время грозы стоит отключать всю технику от электрического питания. Особенно актуальна такая рекомендация, когда разница по времени между громом и молнией составляет 10 секунд.
Основная задача внешней системы заземляющего устройства кровли заключается в разрядке статического электричества. Реализуются заземление крыши и молниезащита металлической кровли в строгом соответствии со всеми профильными правилами устройства и монтажа таких систем.
Основные этапы производства:
Обратите внимание! Высота расположения оборудования зависит от того, на каком расстоянии защитный угол будет равен 70°.
Все крыши из металлочерепицы укладываются на деревянную обрешетку. Если заземление крыши выполняется профессионалом, и этот факт специалист учтет при выборе метода молниезащиты (активный, пассивный).
Вся конфигурация элементов защитных систем определяется на этапе их проектирования. Большое внимание уделяется выбору типа молниеприемников.
Активные и пассивные молниеприемники: принцип действия
На сегодняшний момент молниезащита и заземление крыши реализуются при помощи монтажа как активных, так и пассивных принимающих элементов.
Принцип действия молниеприемников:
Одним из основных моментов, на который необходимо уделить внимание при подготовке к производству защитных работ, выступает структурный выбор оборудования молниезащиты.
Важно! Монтаж молниезащиты с активными приемниками обойдется значительно дороже, чем установка пассивной защиты.
Из чего состоит молниеотвод: принцип и практические рекомендации его монтажа
К основным элементам системы молниезащиты относят:
Молниеприемник выполняет функцию проводника. Монтируется на самой высокой точке сооружения. Аргументировано такое расположение большей вероятностью попадания в него молнии.
Обратите внимание! Если здание не простой конструкции, при наличии сложных архитектурных особенностей целесообразно монтировать два и больше подобных принимающих устройств.
В роли молниеприемников могут выступать такие конструкции:
После выбора конструкции принимающего элемента его следует подключить к токоотводу.
Важно! Любой вид молниеприемника должен обязательно контактировать со всеми частями верхнего покрытия здания.
Передача заряда молнии от приемника к заземлителю реализуется благодаря токоотводу. В роли такой магистрали выступает металлическая проволока, приваренная к принимающему элементу. Толщиной проволока должна быть свыше 6 мм. Токоотвод пускают по стене к контуру заземления. По длине такой элемент молниезащиты должен быть коротким, насколько это возможно.
Обратите внимание! Запрещается переламывать проволоку. При изгибе токоотвода на местах перелома возникнет искровой заряд, который может стать причиной пожара. Не следует близко располагать токоотвод к дверным и оконным проемам при его спуске.
Немалозначимым элементом такой системы защиты здания выступает и заземлитель. Посредством заземления молниезащиты реализуется надежное соединение земли с токоотводом. Конструкция заземления, наиболее зарекомендовавшая себя на практике, представляется в виде нескольких связанных электродов, забитых в грунт.
Важно! Располагать заземлитель нужно не ближе одного метра от стен здания. Расстояние от пешеходных тропинок, дверных и оконных проемов до заземлителя должно быть свыше пяти метров. Закапывать такой заземляющий контур нужно достаточно глубоко, глубина — не меньше двух метров.
Рекомендуется увлажнять заземляющее устройство в летний период, что связано с уменьшением электропроводимости сухой земли.
Основным параметром, определяющим качество смонтированного заземления крыши, выступает потенциал силы разряда, который защитная система может снять с кровли здания. Эффективность заземляющих устройств и всего комплекса молниезащиты зависит от профессионального подхода к электромонтажу такой системы.
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.
нужно ли заземлять металлическую крышу дома
Правильное заземление кровли частного дома
В чем опасность?
Какие последствия приведет за собой разыгравшаяся стихия? Это может быть выход из строя электроприборов, поражение электричеством людей, которые находятся в частном доме, и даже возгорание перекрытий. Для того чтобы обезопасить свой дом, крышу необходимо заземлить.
Особой опасности подвергается кровля из металла и легких рулонных материалов. Их заземление лучше всего делать в первую очередь. Это объясняется следующими причинами: металл способен притягивать к себе электрический заряд, а мягкие материалы легко возгораются в случае попадания искры. Последствия отсутствия молниезащиты видны на фото:
Поэтому установка громоотвода – это необходимая процедура для любого здания, особенно деревянного дома. Но прежде чем приступать к установке системы, необходимо изучить все нюансы. Ведь от материала крова зависит и само заземление.
Разновидности защиты
Согласно ПУЭ 4.2.134 кровля обязательно должна быть заземлена, так как это сможет защитить жителей дома от поражения электрическим зарядом и от пожара. Заземлить крышу жилого дома можно несколькими способами:
Этапы монтажа
Металлическая крыша
Одноэтажные и двухэтажные дома под металлической крышей пользуются большой популярностью, так как она долговечная и практичная. Применяют металл в качестве завершающего покрытия производственных и административных зданий. Популярными считаются кровля из металлочерепицы и профлиста. Заземлить их необходимо из-за их особенностей в конструкции.
С обеих сторон листы из металла покрываются полимером, из-за чего они становятся похожими на конденсатор. Когда устанавливается крыша, они становятся изолированными от земли. Во время грозы такие листы способны накапливать в себе электрический заряд. В случае, если установлено заземление, заряд отводится в грунт и здание защищено.
Если же кровля металлическая, то заземление следует проводить по всему периметру. Как сделать это своими руками? Необходимо при монтаже листы облицовки крепко соединить между собой и со всеми элементами конструкции, которые выполнены из металла (это антенны, дымоходы, вентиляционные трубы). Затем кровля при помощи токоотвода связывается с заземляющим устройством, которое расположено в земле. Более подробно о нюансах монтажа мы рассказывали в статье: как сделать громоотвод своими руками.
Следует отметить, что если крыша металлическая, то такая конструкция необходима не только в случае защиты от атмосферного электричества, которое возникает в грозу. В сухую погоду частички пыли трутся об кровельный материал, тем самым создают еще больший заряд. Так как электрическое напряжение требует разрядки, во избежание серьезных последствий необходимо устанавливать подобное устройство на крыше дома.
Мягкая кровля
Крыши из мягкого кровельного материала также пользуются популярностью. Ведь они удобные при монтаже, обладают долгим сроком эксплуатации и выделяются своим внешним видом. Но, так же как и металлические покрытия, они нуждаются в защите.
Мягкая кровля требует выполнять заземление с помощью сетки, которая устанавливается по всему периметру скатов покрытия. С помощью токоотвода сетка соединяется с заземляющим устройством. Как правило, эта установка делается совместно с монтажом кровельного покрытия.
В случае, когда крыша уже готова, сделать заземление будет сложнее. Ведь в таком случае придется нарушать целостность облицовки. Проволоку из стали производство выпускает в рулонах, ее необходимо устанавливать на скатах.
Конечно, есть изделия, которые изготовлены прутками, но их максимальная длина составляет 6 метром. Для их установки понадобятся специальные соединительные элементы. Это несет за собой дополнительные затраты. Да и хождение по кровле во время монтажа не принесет ничего хорошего.
При проведении работ следует помнить о том, что заземление и его качество зависит от силы заряда, которое оно может снять с покрытия. Для увеличения эффективности устройства увеличивают количество заземлителей.
Вот мы и рассмотрели, как сделать заземление крыши частного дома своими руками. Как вы видите, устройство защитного контура достаточно сложное, поэтому важно хорошо ознакомиться с нюансами монтажа.
Молниезащита дома с металлической крышей
Издавна сверкание молний и грохот грома во время грозы вызывали безотчетный страх у человека. Позже люди поняли, что опасность представляет не сам гром, а молния, которая может попадать в строения, высокие деревья и даже в людей и животных.
От ударов молнии часто возникали пожары, уничтожавшие целые поселения и оставлявшие жителей без крова над головой. Поэтому очень важно сделать все возможное, чтобы защитить жилье от попадания молнии и его последствий.
Оглавление статьи (нажмите, чтобы открыть)
Необходима ли молниезащита металлической крыши?
Уже более столетия для покрытия крыш жилых зданий чаще всего используется металл. Это и традиционные фальцевые кровли из листовой стали и меди, и крыши из металлочерепицы или профнастила.
Хотя сам металл кровельного покрытия не горит, в большинстве случаев он укладывается на деревянные конструкции обрешетки и горючие изоляционные покрытия. Именно они обычно являются источником возгорания, поскольку при ударе молнии в металлическом покрытии кровли возникают оплавления и прожоги, вызванные огромной температурой грозового разряда. Поэтому, как только люди поняли природу молнии, они начали устанавливать на высоких зданиях громоотводы с целью защитить их от ударов стихии.
Первые молниеотводы представляли собой высоко поднятые на специальных мачтах металлические стержни, которые во время сильной грозы притягивали разряды молнии. Именно поэтому молниезащита металлической крыши с помощью молниеотвода сразу превращает ваш дом в объект возможной атаки, подвергая опасности не только вас, но и ваших соседей.
Принимая решение о необходимости устройства молниезащиты, нужно прежде изучить высотность окружающей застройки. Если рядом с вами есть доминирующие объекты, например, высокие здания, водонапорные башни или магистральные опоры линии электропередач, с установкой молниеотвода лучше не торопиться.
В этом случае лучше выполнить заземление металлической крыши. Для этого металлические листы кровельного покрытия надежно соединяют между собой и со всеми металлическими конструкциями, расположенными на крыше и присоединяют их к сети заземления.
Электрики называют это системой уравнивания потенциалов. Во время грозы (при близких разрядах молнии) в наэлектризованном воздухе возникают огромные перенапряжения, которые могут привести к возникновению электрических разрядов между различными деталями кровли. Заземление железной крыши защитит здание и от возникновения внутри дома шаговых напряжений с большой разницей потенциалов.
Установка молниеотвода
Если же ваш дом не защищают соседние боле высокие строения, об его молниезащите придется позаботится самому.
Большая часть специалистов считает наиболее оптимальной установку молниеотвода рядом с домом на некотором расстоянии от него. Обезопасив здание от прямого попадания грозового разряда, он, при этом, не станет причиной возникновения внутри дома опасных перенапряжений.
Если рядом с домом есть высокое дерево, молниеотвод можно установить прямо на нем. Для этого на длинном шесте закрепляют металлический прут таким образом, чтобы его конец был выше кроны дерева.
Для установки молниеотвода можно использовать и мачту, на которой установлена телевизионная антенна. Если же такой возможности нет, молниеотводы устанавливают прямо на крыше здания. Их можно разместить как на фронтонах, так и на дымовой трубе дома.
В последние годы появились современные системы так называемой «активной молниезащиты». В них, вместо обычных стержневых молниеприемников, устанавливаются специальные устройства, посылающие навстречу молнии мощный электрический разряд, принимающий на себя всю силу ее удара.
Различные виды молниезащиты зданий
Из курса школьной физики известно, что зона защиты молниеприемника представляет собой конус, внутри которого должен находится защищаемый объект. Из этого вытекает, что чем выше будет молниеотвод, тем больше будет объем защищенного пространства.
Высота молниеотвода должна быть приблизительно равна длине здания, умноженной на три. Часто, если здание имеет большие размеры, установить молниеотвод необходимой высоты очень сложно и трудоемко. В таких случаях используют другие виды молниеприемников. Кроме стержневого, молниеприемники бывают сетчатого и тросового типов.
При установке молниеприемника любого вида, устройство системы уравнивания потенциалов и заземление в частном доме крыши являются обязательными.
Устройство внешней молниезащиты жилого дома
Основными элементами системы молниезащиты являются молниеприемник, токоотвод и заземлитель.
Самый обычный молниеприемник представляет собой стальной стержень, сечением не менее 100 мм² и длинной до 1,5-2,0 м. Обычно для этой цели используют стальной прут диаметром 12 мм.
Токоотводом соединяют молниеприемник с контуром заземления. Уже из самого его названия понятно, что он предназначен для отвода грозового разряда в землю. Толщина токоотвода должна быть не менее 6 мм, поскольку сила тока грозового разряда может достигать 200 тысяч ампер! К токоотводу присоединяется и заземление металлической крыши.
Контур заземления состоит из нескольких электродов, погруженных в землю и соединенных между собой. Выбор его конструкции зависит от характеристик грунта в месте постройки дома.
Соединение всех деталей системы молниезащиты между собой должно быть очень надежным. На рисунке показаны различные способы соединения между собой различных ее элементов.
Контур заземления выполняется на расстоянии 1,5-2,0 м от стены здания со стороны, противоположной входу в дом. Для этого отрывается траншея, глубиной не менее 0,5 м. На дно траншеи на глубину 2-3 м забиваются электроды заземления из стальных уголков или отрезков металлических труб.
Площадь поверхности электродов заземления должна быть как можно большей. Так, стальной уголок должен быть размером не менее 50х50 мм. Чем больше будет площадь соприкосновения металла с землей, тем меньшим будет сопротивление растекания контура заземления и выше его эффективность.
Количество электродов зависит от электрического сопротивления грунта и эго влажности. В очень сухую погоду землю в районе расположения контура заземления рекомендуется увлажнять. Между собой электроды соединяются заземлителем из стали, сечением не менее 150 мм². Чаще всего для этой цели используют стальную полосу, сечением 40х4 или прут диаметром 16 мм.
Во влажных грунтах с высокой электропроводимостью допускается не устанавливать электроды заземления. В этом случае в грунт укладывается только горизонтальный заземлитель. Для увеличения проводимости грунта в зоне контура заземления иногда выполняют шурфы и насыпают в них селитру или соль.
На рисунке показано подключение системы молниезащиты к контуру заземления.
Соединения между элементами контура заземления выполняются с помощью электросварки, причем окрашиваются только места сварных соединений.
Профнастил для кровли – размеры листа
Ширина, длина, толщина профнастила для кровли. Какие размеры профлиста для крыши оптимальны? На что стоит обращать внимание? Как зависят технические характеристики профлиста для кровли от формы профиля?
Устройство крыши из профнастила
Устройство кровли из профнастила: от обрешетки и кровельного пирога до схемы укладки листов профлиста и его крепления. А также герметизация крыши, конструкция карнизной планки, фронтонов и конька.
Элементы кровли из профнастила
Зачем нужны доборные элементы для профнастила? Какие типы доборных элементов для кровли наиболее распространены? Как их использовать? Ответы на все эти вопросы читайте в статье.
Нужно ли заземлять металлическую крышу дома
Кровля из металла привлекает своей высокой прочностью, внешним видом и долговечностью. Но такие покрытия подвержены во время грозы высокой вероятности поражения молниями. Поэтому устройство молниезащиты, обеспечивающей безопасность дома и проживающих в нём людей, необходимо выполнять сразу по завершению монтажа крыши. Заземление кровли рекомендуется выполнять, независимо из каких материалов она смонтирована, особенно важно заземление металлической крыши.
Поражающие факторы молний
Поражение молнией может быть:
Молнии характеризуются сложной траекторией движения. Только треть из них идут к земле из облака по кратчайшему пути, иногда их форма выглядит как корни гигантского растения. Часто наблюдается молния, прилетевшая с боку, с местом зарождения в нескольких км от дома. Это обстоятельство надо учитывать при устройстве заземления и молниеотводов.
Нужно ли обязательно заземлять металлическую кровлю?
Заземление совершенно необходимо, в этом сходятся все профессионалы. А молниезащита может выполняться не всегда. Например, при расположении рядом со зданием доминирующих по высоте объектов (зданий, опор магистральных электролиний, водонапорных башен, высоких деревьев), защитные устройства могут только увеличить вероятность поражения молниями.
Устройство внешнего молниеотвода в плотной жилой застройке вызовет претензии пожарной инспекции. При строительстве домов на открытых местах без молниезащиты не обойтись. В этом случае рекомендуется устраивать отдельно стоящие молниеотводы рядом с домом.
Устройство защиты от ударов молний
В состав механической защиты входит:
Молниеприемник, принимающий разряд молнии. Различают:
Токоотвода из стержней гладкой 6 мм или больше арматуры, проложенной по противоположной от входа в дом стене, по которому ток будет уходить в токоприёмник. Лучше использовать оцинкованную проволоку, медь или алюминий, так как обычная сталь подвержена коррозии.
Контура заземления, устраиваемого на расстоянии более 1 м от дома и не ближе 5м от пешеходных дорожек. Рядом не должно быть построек и детских площадок. Контур состоит из забитых в землю нескольких уголков ≥ 50×50 или отрезков труб или отрезков труб соединённых пластиной между собой на сварке или болтах. Электроды запрещено окрашивать или покрывать битумом. Длина стержней зависит от вида и влажности грунтов и может составлять до 3 м.
В качестве естественного заземления можно использовать металл трубопроводов с негорючими жидкостями (водопровод, обсадные трубы колодца, свинцовая оболочка кабеля).
Соединение всех элементов рекомендуется выполнять при помощи сварки.
Защита от молний важная задача с необходимостью выполнения параметров каждого элемента, поэтому рекомендуется привлечь специалистов с опытом подобных работ.