Молниезащита металлической кровли

Как правильно организуется молниезащита кровли?

С древних времен гроза была для людей страшным, непонятным природным явлением, которое пугали и несло в себе опасность пожара и даже смерти. Поэтому долгое время молния считалась наказанием, которое посылали боги, чтобы покарать грешников. Сейчас природа возникновения грозы досконально изучена и знакома даже школьником, хотя менее опасной она от этого не стала.

Чтобы предотвратить возгорания в результате ударов молнии, на кровле организуется молниезащита частного дома. В этой статье мы расскажем о самых эффективных мерах защиты от молнии, которые необходимы для каждого здания.

Необходимость молниезащиты

Многие люди при строительстве собственного жилого или дачного дома не задумываются о том, как работает молниезащита крыши. Частым заблуждением является то, что металлические виды кровли не нуждаются в защите от ударов молний, хотя это мнение является большой ошибкой. Для жилого или нежилого здания каким бы ни было кровельное покрытия главными опасностями считают:

Прямые удары молний. Молниезащита скатной кровли – залог безопасной эксплуатации любого дома, так как конёк является, как правило, является самой высокой точкой в округе, которая притягивает к себе удары молнии. Даже если на кровле уложено негорючее покрытие, то в случае попадания заряда, существует опасность возгорания, так как стропильный каркас изготавливается из легко воспламеняемой древесины.
Статическое электричество. Крыши из металлочерепицы и других металлических кровельных материалов хорошо накапливают статическое электричество, которое возникает при трении мелких частиц пыли о покрытие. Накопленное напряжение может дать разрядку при случайном касании человеком, стоящем на земле или лестнице, поверхности крыши здания с металлической кровлей, что может привести к тяжелым травмам.

Важно! Опытные кровельные мастера считают, что молниезащита кровли – обязательный элемент конструкции в независимости от формы крыши и вида кровельного материала, используемого для ее покрытия.

Устройство

Молниезащита кровли из металлочерепицы или любого другого кровельного материала – комплекс мер по обеспечению безопасной эксплуатации здания во время грозы и предотвращению травм во время обслуживания крыши из-за разрядки статического электричества. Кроме того, наличие грамотно спроектированной и смонтированной молниезащиты является дополнительной защитой электрооборудования, установленного в доме, от скачков напряжения в сети. Она состоит из следующих компонентов:

Молниеприемник. Молниеприемником называют проводник, который встречает разряд молнии на крыше. Он представляет собой штырь, трос или специальную сетку. Крепление молниеприемника должно осуществляться на самой высокой точке крыши – на коньке, дымоходной или вентиляционной трубе. Если кровля имеет сложное строение или большую площадь, то для эффективной работы молниезащиты молниеотвод нужен не один, а сразу несколько.
Токоотвод. В устройство молниезащиты дома обязательно входит токоотвод, который по безопасному маршруту отводит электрический заряд от молниеприемника к заземлителю. Он изготавливается из надежной и прочной стальной проволоки толщиной не менее 6 мм.
Заземлитель. Дома с металлической кровлей должны оборудоваться не только молниеприемником и токоотводом, но и заземлителем. Заземлитель – специальное устройство, которое соединяется с токоотводом, оно необходимо для того, чтобы разрядка электрического заряда происходила в земле. В качестве заземлителя используется конструкция, сваренная из металлических уголков или труб, имеющая достаточно большую площадь соприкосновения с почвой.

Обратите внимание! Чтобы определить, какая молниезащита металлической кровли требуется, пользуются простым правилом: считается, что один молниеприемник защищает от попадания молнии конус, вершина которого находится на его вершине, а стороны расходятся под углом 45 градусов от него.

Монтаж молниезащиты

Молниезащита плоской кровли или скатной кровельной конструкции производится во время монтажа крыши или уже в процессе эксплуатации здания. Важно правильно рассчитать количество молниеприемником и площадь соприкосновения заземлителя, чтобы защита от электрических разрядов работала эффективно. Считается, что чем выше молниеприемник, тем больше площадь, которую он защищает от ударов молнии. Необходимо, чтобы в этот безопасный ареал входил не только жилой дом, но и необходимые надворные постройки. При монтаже молниезащиты нужно учитывать следующие требования:

Молниеприемник устанавливают на самую высокую точку крыши. Обычно монтаж производят на коньке, на телевизионной мачте, дымоходе или вентиляционной трубе. Недостатком такого способа установки считается то, что высокий металлический шпиль создает дополнительную ветровую нагрузку, а также может деформироваться. Альтернативным местом установки может стать расположенное неподалёку от дома высокое дерево.
Токоотводом соединяют молниеприемник с заземлителем. Для его изготовления используют стальную проволоку толщиной не менее 6 мм, которая должна выдерживать напряжение до 200 000 ампер. Токоотвод прокладывают по самой короткой траектории, а сварка между ним и молниеприемником должна быть очень прочной, чтобы она не разрушилась под напряжением. От молниеприемника токоотвод спускают сначала по крыше, а потом по стенам здания на максимальном расстоянии от окон и дверей. Необходимо надежно крепить его к стенам с помощью металлических хомутов.
Заземлители изготавливают из нержавеющей стали или меди, так как они обладают хорошей проводимостью. Его закапывают в грунт на глубину не менее 2-3 метров на расстоянии более 5 метров от подъездных дорожек к дому, крыльца, отмостки. Почва в месте монтажа заземлителя должна быть суглинистой или глинистой, влажной. Перед грозой даже можно специально увлажнить грунт, если он песчаный и плохо удерживает воду.

Помните! Молниезащита нуждается в регулярном обслуживании для поддержания ее работоспособности. Ежегодно рекомендуется осматривать молниеприемник, тщательно проверяя точки крепления его к токоотводу. Раз в каждые три года следует заменять или укреплять ослабевшие контакты, а раз в 5 лет нужно выкапывать заземлитель и проверять глубину его коррозии. Если заземляющие элемент проржавел более, чем на треть, то следует его заменить.

Видео-инструкция

Молниезащита металлической кровли: как правильно сделать

Многие считают, что металлическая кровля не нуждается в молниезащите. Но все, же органы надзорных служб требуют применение торсовых либо штыревых молниеприемников.

Молниезащита металлической кровли

Конечно же, это не является заблуждением. Кровлю используют в качестве приемника молний, элементы, не являющиеся металлическими, должны обладать молниеприемником.

Конечно, это не может обладать сто процентной гарантией. Безусловно,приемником молний является металлическая кровля,при этом ей необходимо обладать надежным электрическим контактом по всей ее поверхности.

В данном случае заземлитель должен свариваться с токоотводом и молниеприемником. Но если невозможно исполнить сварочную работу, то следует соединить с помощью болтов.

Возьмите на заметку! Металлочерепица и листы должны иметь между собой электрическую связь.

Не только кровля на основе металла, но и элитная кровля из меди, которые в свою очередь являются молниеприемниками, должны быть укрепленены к стропилам. Если опираться на данные статистики, то если молния попадает прямо в крышу, за этим действием следует возгорание. Это случается из – за того что при нагреве металлического настила до высокой температуры, которая является больше температуры возгорания стропила, изготовленного из дерева.

Конечно же, чаще всего укладка металлочерепицы производится на обрешетку, изготовленную из дерева, либо укладывают на рубероид.

Если используется металлическая кровля лучше всего ее соединить с заземлением. Это действие является выгодным и экономным, но все, же не является безопасным. Часто случается, что молния попадает в определенный участок крыши, образуя оплавления.

Бывают случаи, при попадании молнии в саму кровлю, которая имела толщину кровельных материалов меньше одного миллиметра, на место образовывалось оплавление, которое в дальнейшем переходило в пожар.

С помощью перечисленной нами информацией, сделаем вывод. Если металлические листы надежно соединить, сохранить между ними электрическую связь, при всем при этом прикрепить к материалам, которые являются негорючими, то крыша будет считаться молниеприемником. В данном случае толщину листов не учитывают.

Воспользуйтесь советом! Альтернативный способ это заземление кровли, из металла устанавливая тросовые и стержневые металлоприемники.

Молниезащита своими руками

Давайте более подробно рассмотрим устройство молниеприемника:

Лучше всего чтобы каждая постройка имела молниеотвод, для того чтобы иметь защиту дома от возгораний, тем самым сохраняя бытовые приборы. Данная система имеет два вида защиты: внешняя и внутренняя. Что касается внутренней, то она предназначена для того чтобы защищать электросети от перенапряжения, после удара молнией. Внешняя способствует защите от ударов.

В систему внешней защиты входят молниеприемники, токоотводы, устройства, которые предназначены для заземления кровли. Использование металлического штыря, либо конуса является использованием в виде молниеприемника.

В систему внешней защиты входят специальные разрядные устройства, которые способны ограничить перенапряжение.

Конечно же, внутренняя система не подвластна самостоятельному сооружению, возможно, только использовать в электросети готовые устройства. Внутренняя молниезащита имеет самый простой и дешевый способ: выключить все электрические приборы, если через десять секунд молния имеет промежуток после грома.

Наружная молниезащита изготавливается самостоятельно, не занимая много времени.

Кроме вышеперечисленных устройств будут необходимы аппарат для сварки, хомут либо скобы, для того чтобы соединить токоотвод. В данном случае он изготавливается из проволоки, которая имеет сечение в виде круга. Такого рода токоотвод способствует объединению в месте заземления с молниеприемником.

Изготовить заземлитель возможно из металла, который имеет сечение не меньше ста пятидесяти квадратных миллиметров. Хорошо подойдет использование стального прута с диаметром восемнадцать миллиметров. Данные элементы соединяют с помощью электросварки либо использование металлического хомута.

Важно! Делать заземление необходимо на расстоянии полтора метра от нахождения дома. Если рассматривать высоту расположения молниеприемника, то она зависит от нахождения защитного угла, примерно координаты его равны семидесяти градусам.

Высшая точка делается в виде верха зонта. Чтобы избежать повреждения молниеприемника необходимо немного выше использовать установку громоотвода.

Как сделать заземление?

Для того чтобы выполнить заземление необходимо использовать металлический предмет, лучше всего чтобы он имел большую площадь по максимуму, закапыпают его на самую глубину. Толстая труба, либо уголок из металла хорошо подойдет для заземления.

Закапывать нужно на глубину, которая превышает почвенного промерзания. Лучше всего использовать арматурную сетку, которую вкапывают в почву. Она изготавливается из проволоки более толстых размеров.

В период засухи имеющийся ток очень плохо проникает в грунт. Из — за этого рекомендуют в том месте, где происходит заземление необходимо поддерживать слои влажного грунта. Для этого нам будет нужна сточная вода с крыши, которая будет подведена к заземлению. Если же данный метод не получится, то используйте периодическое поливание водой на заземление.

Для того чтобы электропроводимость была на высшем уровне рекомендуют через некоторый промежуток годовых периодов просверливать шурфик и поместить в него соль.

Молниезащита является оголенным проводником, который в свою очередь имеет защиту от коррозии. Чаще всего его изготавливают из алюминия, либо проволоки.

а — общий вид;
б — крепление «вилки» на трубе;
стержневой молниеприемник;
тросовый молниеприемник;
стойки;
отмостки;
заземлитель;
зона увлажнения;
токоотвод

Бытует мнение, что молниеприемник может защищать конус от удара различного вида молний. Он зависит от вершины собственного вида, включая боковую поверхность.

Полезный совет! От того как высоко вы поднимаете молниеприемник зависит площадь его защиты. Если расположить молниеприемник на высоту десять метров, следовательно конус тоже будет заканчиваться от молниеотвода в десяти метрах. Лучше всего чтобы на участке около дома находилось высокое дерево. В таком случае молниеприемник возможно будет установить на шест, который нужно закрепить с помощью хомута. Поднятие молниеприемника будет выше самого дерева.

Если же дерева не имеется, то молниеприемник возможно прикрепить к антенне в том случае если она не имеет металлическую поверхность и не окрашена. В таком случае она будет являться отличным молниеотводом.

Если все — таки антенна имеет деревянное покрытие, то следует обмотать проволокой. После необходимо соединить проволоку с выходом для заземления.

Бывают случаю, что возле дома нет дерева высоких размеров, нет в наличии мачты. В таких случаях с помощью дымовой трубы, возможно, закрепить на нее молниеприемник. Для установления молниеприемника к трубе цепляют штырь из металла, соединенный с уровнем заземления.

Единственный момент необходимо учитывать в данном случае. Используемый штырь будет способен создать нагрузки из — за ветра, тем самым возможно повредить дымовую трубу, в том случае если она плохо прикреплена.

В данном случае выполняют молниезащиту таким образом.

на участках производят установление мачт размером два метра;
далее натягивают плотную проволоку, которая имеет уровень изоляции.
затем подводят данную проволоку к участку заземления.

Такой вариант создает зону для защиты самого дома.

Как рассчитать молниезащиту?

Конечно же, расчет молниезащиты имеет сложный и трудный подсчет. На сегодняшний день имеется множество калькуляторов, способных все это рассчитать.

Для того чтобы рассчитать пассивную защиту необходимо знать тип защищаемой постройки. Будь то тип прямоугольной постройки, которая имеет определенную высоту, и другие измерительные подсчеты. Является оно протяженным объектом либо одиночным сооружением.

Затем необходимо знать какое количество существует гроз в году. От этого будет зависеть удары молний на один квадратный километр. Для этого существуют специальные карты. Если вы получите все значения, то без особых сложностей рассчитаете молниезащиту для вашего участка.

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.

Полезная статья? Сохраните ее в соцсетях, чтобы не потерять ссылку!

Молниезащита металлической кровли: её устройство и расчёт

Вопрос этот был актуален, как на заре зарождения человечества, так и в настоящее время. Конечно, благо, что мы живем во время продвинутых технологий и научились управлять некоторыми природными явлениями.

Чтобы защитить ваш дом от буйства стихии, не забывайте об установке молниезащиты. Это может быть молниеотвод, заземлитель или токоотводящий шнур.

Устройство молниезащиты металлической крыши и ее необходимость

Молниеотвод дома: 1 – молниеприемник; 2 -деревянная мачта; 3 – токоотводящий провод; 4 – заземлитель; 5 – место пайки (сварки); 6 – фундамент; 7 – уровень почвы.

Обезопасить кровлю и все ее металлические конструкции от грозовых разрядов поможет специальная молниезащита металлической кровли. И хотя некоторые и считают, что дом не нуждается в подобной защите металлической крыши, но тем, кто сталкивался с надзорными органами, известно, что наличие торсовых или штыревых молниеприемников является непременным условием при эксплуатации здания. И требование это не лишено веских оснований, поскольку существует очень высокая вероятность попадания молнии на поверхность металлических конструкций. Если отсутствует молниезащита, то последствия могут оказаться достаточно печальными, вплоть до электрического поражения человека, пожара или, в лучшем случае, многочисленных повреждений электробытовых приборов.

Поэтому молниезащита металлической кровли является важным фактором при эксплуатации зданий и тем более жилых домов. При этом залогом успешной защиты является надежное соединение искровых разрядников и токоотводов с элементами заземления посредством сваривания и прочное крепление металлического покрытия крыши или элитного из меди со стропилами. А если провести сварочные работы нет возможности, то молниеприемники и токоотводы должны закрепляться при помощи болтов.

Между металлочерепицей и листами в таком случае должна соблюдаться нормируемая электрическая связь.

Тросовая молниезащита: общий вид; б молниеотвод в виде вилки на трубе; в правильное расположение троса молниеприемника; 1 – стержневые молниеприемники; 2 – тросовые молниеприемники; 3 – стойки; 4 – отмостка; 5 – заземлитель; 6 – зона увлажнения; 7 -пешеходная дорожка; 8 – токоотвод.

К сожалению, в большинстве случаев металлочерепица укладывается на рубероид или деревянную обрешетку, что выгодно с финансовой точки зрения, но не дает 100-процентной гарантии безопасности. При попадании молнии в такую крышу могут образоваться прожоги и оплавления. По статистике, при попадании молнии в крышу из кровельного материала толщиной менее 1 мм происходит большое количество оплавлений, являющихся причиной возгорания изоляционного материала крыш и пожара.

Итак, молниезащита является важной составляющей дома. Благодаря наличию молниеотводов, постройка будет надежно защищена от возгорания. Если рассматривать общую схему молниеотводов, то различают их внешнюю и внутреннюю части. Внутренняя защита направлена на защиту от перенапряжения электросетей в случае попадания молнии, а внешняя предназначена непосредственно для защиты от удара.

К внешней системе защиты относятся: молниеприемник, токоотвод и устройство для заземления. Иногда в качестве молниеприемника используются любые металлические штыри или конусы. Внутренняя система защиты осуществляется посредством разрядных устройств, предназначенных для электросетей, ограничивающих напряжение.

Создаем внешнюю систему защиты самостоятельно

Устройство элементов системы молниезащиты: а,б – молниеприемники из стальной проволоки; в – из круглой стали; г – из водогазопроводных труб; д – из полосовой стали; е из угловой стали; ж – присоединение токоотводов к металлической кровле и между собой; 1 – бандаж из оцинкованной проволоки диаметром 1,5—2,5 мм; 2 – сварка; 3 -заклепка (болт); 4 – свинцовая прокладка; 5 -кровля; 6 – проволока диаметром 5—10 мм; 7 – стальная пластина; 8 – болт М16; 9 -болт MS—M10; 10 – полосовая сталь.

Изготовить самостоятельно внутреннюю систему защиты без профессиональных знаний практически невозможно, поэтому единственным способом защиты остается отключение всех электроприборов в доме в случае грозы. Существует, конечно, и другой простой вариант – приобрести устройство в специальном магазине. А внешняя система может быть изготовлена самостоятельно в довольно короткие сроки.

Для работы понадобятся:

сварочный аппарат;
заземлитель;
хомуты или скобы;
токоотвод;
молниеприемник.

Заземлитель делается из полосы металла сечением не менее 150 кв.мм (к примеру, можно взять стальной прут диаметром около 18 мм).

Токоотвод изготавливается из железной проволоки с круглым сечением. Затем он подсоединяется к стержневому металлоприемнику. Таким образом токоотвод объединяет молниеприемник и место заземления.

Далее, для соединения всех элементов, используется электросварка или металлические хомуты с гайками или болтами.

Заземление выполняется на расстоянии 1-1,5 метра от дома. Расположение молниеприемника зависит от угла защиты, который обычно равен 70 градусам. Высшая точка молниеотвода делается наподобие верха зонтика. Для защиты молниеприемника от непредвиденных ситуаций выше его уровня зачастую устанавливают громоотвод.

Антенный грозопереключатель: 1 – наружная антенна; 2 – грозопереключатель; 3 – телевизор; 4 – заземлитель.

Что касается заземления, то оно выполняется из металлического предмета (это может быть металлический уголок, толстая труба и т.д.), которому придается максимально большая площадь, а затем закапывается на максимальную глубину. Глубина должна превышать уровень промерзания почвы.

Наиболее оптимальным вариантом заземления может стать изготовленная из толстой проволоки арматурная сетка, толстая металлическая бочка или железо.

В период засухи неувлажненный грунт плохо проводит ток, поэтому рекомендуется выполнять заземления в затененных местах, где в течение длительного времени может содержаться влажный грунт, а если таковых не имеется, то влажность можно поддерживать искусственным путем, периодически подливая воду на место заземления.

Для увлажнения грунта возможен и другой вариант: подвести к месту заземления сток воды с крыш. Для улучшения электропроводности в некоторых случаях раз в несколько лет просверливаются шурфики, в которые помещается селитра или соль.

Устройство элементов системы молниезащиты: 1 – вертикальное заземление и горизонтальное заземление; 11 – пешеходная дорожка; 12 – поперечная шина; 13 – токоотвод; 14 – вертикальный стержень (электрод); 15 – водосточная труба; 16 – влагопоглощающая прокладка; 17 – горизонтальный заземлитель; УГВ уровень грунтовых вод.

Молниезащита по своей сути является оголенным проводником, защищенным от коррозии. Обычно она выполняется из алюминия, оцинкованной стали или медной проволоки. Считается, что область защиты молниеприемника от удара молнии представляет собой форму конуса, которая напрямую зависит от боковой поверхности и от собственной вершины. Поэтому от высоты расположения молниеприемника будет зависеть возможность защиты определенной площади. Например, если молниеприемник будет размещен на высоте 10 метров, то конус будет заканчиваться в 10 метрах от молниеотвода. Хорошо, если рядом с домом есть большое дерево. В таком случае молниеприемник можно закрепить на шесте, который впоследствии зафиксируется с помощью хомутов на дереве. Размещаться молниеприемник должен выше верхушки дерева.

Если дерева поблизости нет, тогда возможно совмещение молниеприемника с телевизионной мачтой. В том случае если мачта металлическая и неокрашена, она может выступать в роли хорошего молниеотвода.

Деревянную мачту можно оснастить проволокой или оголенным проводом и соединить с заземлением.

А если уж так сложилось, что отсутствует и мачта, и высокое дерево, тогда есть еще один вариант – дымовая труба. Молниеприемник можно успешно разместить и на дымовой трубе крыши, для чего к ней необходимо прикрепить металлический штырь и соединить его с заземлением. Важное условие, которое следует учитывать в данном случае: труба должна быть надежной и прочной, поскольку штырь может создавать ветровую нагрузку и существует вероятность повреждения слабой трубы крыши.

Молниезащита в данном случае выполняется следующим образом: вначале на фронтах трубы устанавливаются мачты по 1,5-2 м, между ними натягивается толстая изолированная проволока, к проволоке подводится заземление. Такой способ позволит создать защитную зону для дома.

Молниезащиту крыши можно рассчитать

Молниезащита рассчитывается по специально разработанному методу, который является достаточно сложным. Во-первых, необходимо выяснить, к какому типу относится постройка, молниезащиту металлической кровли которой необходимо выполнить. Вторым фактором, от которого зависит правильный расчет, является количество годовых гроз и, в зависимости от этого, количество ударов молний на территории в один квадратный километр. Все показатели отражаются в специальной карте, с которой хорошо знакомы профессиональные специалисты. Молниезащита вычисляется с учетом достаточно большого количества нюансов.

Хорошо изучив все моменты работы, можно рассчитать необходимые параметры и самостоятельно, но если все-таки остаются сомнения, то в таком случае лучше обратиться за помощью к специалистам. Ведь защита родного дома – достаточно серьезное дело. От нее зависит Ваше благополучие и безопасность всей семьи в целом.

Молниезащита металлической кровли: устройство + установка и поддержание в рабочем состоянии

Во все времена люди с опаской относились к грозе. И это правильно, так как молния несет в себе очень большую опасность: она может поражать строения, высокие деревья и даже людей. Большое количество пожаров происходит именно из-за попадания разрядов молнии, кроме того, в здании может произойти замыкание электрических сетей. Наши далекие предки научились спасаться от ударов молнии при помощи молниеотводов. Современные архитекторы тоже не пренебрегают этим элементом защиты. Он необходим для всех видов крыш, хотя некоторые считают, что для металлической кровли это необязательно. Давайте разберемся, как работает молниезащита металлической кровли, как правильно ее устанавливать, и нужна ли она.

Содержание

Видео-инструкция по устройству внешней молниезащиты здания ↑

Необходимость защиты металлической кровли от молнии ↑

Известно, что металлическая кровля укладывается непосредственно на деревянную обрешетку или рубероид. И это небезопасно. Бывали случаи, когда молния, попадая на элементы крыши, вызывала прожоги и оплавления, которые становились причиной пожара от воспламенения подкладочного материала. Кроме того, прямое попадание молнии нагревает металлический настил до температуры, большей, чем температура возгорания деревянной стропильной системы, что тоже может привести к пожару.

Металлическая кровля может служить молниезащитой лишь в случае крепления ее к негорючему материалу, а также при надежном соединении всех металлических элементов и наличии электрической связи между ними. Хорошим дополнением к этому будет заземление металлического покрытия.

Устройство молниезащиты ↑

Молниезащита способна не только защитить постройку от возгорания, но и сохранить электрическое оборудование. Существует внешняя и внутренняя защита. Внешняя часть системы обеспечивает защиту от прямого попадания молнии, а внутренняя – безопасность электросети от сильных скачков электрического тока.

Во внутренней системе защиты от молнии используются специальные разрядные устройства для электросетей, ограничивающие напряжение. Самым дешевым и простым способом внутренней защиты является отключение всех электроприборов, особенно если молния следует за громом менее чем через 8 секунд.

Внешняя система состоит из:

Задача внешней молниезащиты достаточно проста – молниеприемник встречает молнию у самой крыши, затем она проходит в безопасном русле по токоотводу, а заземлитель нейтрализует ее в грунте. Данную систему можно изготовить самостоятельно, причем в довольно короткие сроки. Для этого понадобятся молниеприемник, токоотвод, заземлитель, а также сварочный аппарат и металлические скобы или хомуты для соединения токоотводов.

Установка молниеприемника для металлической кровли ↑

Молниеприемник – это проводник, который закрепляют на крыше дома для того, чтобы он принимал электрические разряды. Устанавливают его на самом высоком месте. Если у здания сложная конструкция или оно очень большое, то желательно установить несколько молниеприемников.

По конструктивному исполнению они могут быть нескольких видов:

в виде металлического штыря;
металлический трос вдоль конька крыши;
молниезащитная сетка.

Для металлической кровли обычно используют молниеприемник в виде длинного металлического штыря (0,2-1,5 м). Его устанавливают вертикально в наивысшей точке здания. Штырь должен быть изготовлен из металла, который не подвергается окислению под открытым небом, например, из оцинкованной стали, меди, дюралюминия или алюминия. Площадь сечения верхней части такого молниеприемника должна быть более 100 мм. кв., диаметр – около 12 мм. Если используется полая трубка, то верхний ее конец надо обязательно заварить.

Важно ! Нельзя красить и изолировать молниеотвод.

Если на крыше имеется телевизионная мачта (металлическая, некрашеная), то неплохой молниеприемник может получиться из нее. Также для этих целей можно использовать высокий металлический флюгер. Главное, не забыть заземлить все это. Иногда молниеприемник устанавливают на дымоходе, но это не всегда правильно, так как прикрепленный металлический штырь будет создавать сильные ветровые нагрузки, которые могут повредить трубу.

Как альтернативный способ возведения молниеотвода можно использовать высокое (выше крыши), неподалеку стоящее от дома дерево. Молниеприемник в этом случае крепят на самую верхушку дерева с таким расчетом, чтобы он возвышался над кроной на полметра и более.

Установлено, что громоотвод защищает от молнии территорию, попадающую в воображаемый конус, вершина которого находится на конце молниеприемника, а боковые поверхности – под углом 45 градусов к устройству. Получившийся круг и является безопасной зоной. Отсюда можно сделать вывод, что чем выше молниеприемник, тем шире безопасная зона. Иными словами, высота молниеприемника равна двум размерам безопасной зоны. Желательно, чтобы под защитный конус попадал не только дом, но и хозяйственные постройки.

Видео-обзор активных молниеотводов ↑

Как правильно установить токоотвод ↑

Токоотвод – это та часть защиты, которая отводит молнию от молниеприемника к заземлителю. Он имеет вид стальной проволоки (6 мм), которая приваривается к молниеприемнику и в соединении с ним выдерживает нагрузки до 200 тысяч ампер. Сварка между молниеприемником и токоотводом должна быть надежной, чтобы не было разрывов при сильном ветре или при падении снежного пласта.

Токоотвод спускают с крыши по стенкам. Его прибивают специальными скобами и направляют к заземлителю, в грунт. При наличии нескольких токоотводов расстояние между ними должно составлять не меньше 25 метров. Прокладывать их нужно подальше от окон и дверей здания.

Важно ! Токоотводы ни в коем случае нельзя загибать, так как может возникнуть искровой заряд и дальнейшее воспламенение.

По правилам, токоотводы должны быть по максимуму короткими и прокладывать их надо поближе к краям фронтонов, слуховым окнам, острым выступам, то есть к наиболее опасным местам.

Устройство заземления ↑

Заземлитель – это устройство, которое обеспечивает контакт токоотвода с землей. Главным его элементом является металлическая конструкция, имеющая довольно большую поверхность для лучшего контакта с почвой.

Очень удобно в качестве заземлителя использовать сварную конструкцию из труб или уголков. Можно также закопать в землю лист толстого железа, большой кусок сетки из толстой проволоки или старую металлическую бочку. Если нет времени и желания выкапывать глубокую яму, то можно использовать для заземления стальные прутья, которые легко вбиваются в землю на 2-3 м.

Большое значение имеет и материал заземлителя. Если используется обычное железо (сталь), то существует большая вероятность, что оно со временем сгниет. Ничем не лучше и оцинкованное железо, так как в агрессивной среде цинк быстро растворяется. Лучшими материалами для заземления являются нержавеющая сталь и медь (достаточно толщины в 2-3 мм). Можно использовать и железо, только оно должно быть толстым, чтобы не успело сгнить.

Бывает, что даже очень хороший заземлитель плохо выполняет свои функции, например, на песчаных почвах или в летнее засушливое время. Исправить положение поможет вода. Желательно, чтобы грунт в районе заземления всегда был влажным. В это место можно провести сток воды из умывальника или намеренно увлажнять землю, особенно перед грозой. Для повышения электропроводности грунта можно один раз в несколько лет высверливать в почве небольшие шурфики и засыпать в углубления селитру и соль.

Важно ! Заземлитель следует располагать на расстоянии 5 и более метров от крыльца, дорожек, проходов и не менее чем на метр от стен здания.

Поддержание молниезащиты в рабочем состоянии ↑

Каждый год, перед началом сезона гроз необходимо осматривать молниеотвод и все места крепления, чтобы в случае необходимости произвести их замену и покраску.
Раз в 3 года надо подтягивать или менять ослабевшие соединения и зачищать контакты.
Раз в 5 лет необходимо вскрывать заземлитель и проверять глубину образовавшейся коррозии. Если он проржавел более чем на 1/3, то его надо заменить.

Устройство молниезащиты здания для неподготовленных людей может оказаться не очень простым делом. Необходимо все правильно рассчитать с учетом размера и типа здания, вида кровли и прочих параметров. Специалисты в этом деле не только грамотно выполнят все расчеты и соорудят надежную защиту от разрядов молнии, но и позаботятся о том, чтобы система не испортила вид здания.

Молниезащита металлической кровли — изучаем нюансы

Молниеотводы для крыши

Молниезащита металлической кровли осуществляется путём использования штыревых или торсовых молниеприёмников. Несмотря на то, что сама кровля может функционировать как проводник, на ней должен располагать сам приёмник. Но для того, что бы крыша использовалась в качестве приёмника молний более полноценно, необходимо, что бы по всей поверхности она имела надёжный электрический контакт. Таким образом, все токоотводы должны либо прочно привариваться, либо соединяться болтами с элементами заземлений.

Обратите внимание на то, что в случае обустройства заземления, необходимо проводить нормируемую электрическую связь между листами кровли.

Кроме того, металлическую кровлю необходимо прочно закреплять к стропилам. При этом вся стропильная система, каждый деревянный элемент, должны быть обработаны огнеупорными веществами. Необходимо это по причине того, что прямой удар молнии в металлическую кровлю может вызвать стихийное возгорание. Причина в том, что под действием высокой температуры кровля, а от неё и стропильная система, сильно нагреваются. Для меньшего воздействия высоких температур на стропила, под металлическую кровлю стелется рубероид. Это не слишком затратно экономически, но позволяет в некоторой степени обезопасить свой дом.

Следует отметить, что при попадании удара молнии в элемент металлической кровли, может возникнуть прожог или оплавление. Таким образом, в случае, если металлическая кровля очень тонкая, менее 1го мм, может произойти глубокое оплавление. Как следствие – воспламенения и рубероида и стропильной системы. Следовательно, при выборе кровельного материала необходимо обращать внимание на его толщину и характеристики плавления.

Исходя из всего вышеперечисленного можно сделать следующий вывод:

Соединение листов металлической кровли должно быть очень прочным, между ними необходимо провести электрическую связь, закрепить их на негорючем материале. Именно в таком случае металлическая черепица будет сама для себя молниеприёмником.

Обратите внимание, что в случае, если проводить все работы по заземлению металлочерепицы – экономически не выгодно, можно установить заземлённые стержневые или торсовые приёмники молний.

Как сделать молниезащиту своими руками

Для того, что бы защитить дом от воспламенения, а так же сохранить рабочее состояние всех электроприборов, необходимо соорудить молниеотвод. Молниеотвод состоит из двух частей: внутренняя и внешняя защита дома.

Внутренняя защита дома необходима для сохранения целостности электросетей под воздействием перенапряжения от удара молнии.

Внешняя защита предназначена для обеспечения безопасности всего дома от пожара.

Что представляет из себя внешняя и внутренняя защита?

Как правило, это молниеприёмник, устройство для заземления и токоотвод. В качестве приёмника молний используют любой конус или штырь, выполненный из прочного металлического сплава.

Внутренняя система заключается в использовании разрядный устройств для сетей электричества, предназначенных ограничивать уровень напряжения.

Внутреннюю систему для защиты дома от перепадов электричества невозможно полностью выполнить самостоятельно. Но имея определённые навыки обращения с электропроводами и электроприборами, можно встроить самостоятельно готовые приборы в сеть.

Обратите внимание. Если дом не обустроен молниеотводом и внутренней защитой, во время грома и молнии, необходимо отключить всю технику в доме от электропитания. При этом данный способ актуален лишь в том случае, если молния следует за громом в течение 10 секунд.

Наружную защиту от ударов молний можно выполнить самостоятельно. Процесс быстрый и не слишком затратный. Однако необходимо иметь навыки работы со сварочном аппаратом.

Таким образом, вам понадобится токоотвод, молниеприёмник, заземлитель, несколько хомутов и скоб из мягкого металла, сварочный аппарат.

В первую очередь необходимо подсоединить токоотвод к стержневому молниеприёмнику. Молниеприёмник выполняют из толстой железной проволоки, с достаточно большим сечением.

Из полосы металла делают заземлитель. Его сечение должно составлять не менее 150кв.мм. Для этих целеё можно использовать прут из стали. С диаметром около 18ти мм.

Все элементы конструкции соединяются электросваркой или металлическими хомутами, которые крепят на гайки и болты.

Систему заземления делают не далеко от дома, в 1,5 метрах. На какой высоте будет располагаться заземление полностью зависит от того, в каком положении угол защиты будет равен 70°.

Как сделать молниезащиту дома более эффективной?

Обращаем ваше внимание, что самую высшую точку отвода молнии необходимо делать в виде конуса. Так же, для надёжности, можно устанавливать сразу несколько молниеприёмников с одним заземлением.

Как сделать заземление своими руками

Заземление изготавливают из металлического предмета довольно габаритных размеров, имеющий обширную площадь. Его следует закапать на максимальную глубину. Так. В качестве предмета для заземления можно использовать кусок трубы, стропильный металлический угол. Часто используют арматурную сетку из прочной и толстой проволоки, или металлическую бочку, подойдёт даже цельный толстый лист или кусок железа.

Обратите внимание на то, что закапывать предмет для заземления необходимо на ту глубину, которая превышает глубину промерзания почвы.

Как сделать заземление более долговечным?

Для повышения проводимости электричества, раз в несколько лет просверливают отверстия, и помещают в них соль или селитру.

Как сделать молниезащиту своими руками

Молниезащита металлической кровли представляет собой оголённый проводник, обработанный защитой от коррозии. Как правило, его изготавливают из толстой алюминиевой или медной проволоки. Так же можно использовать оцинкованную сталь.

Физиками установлено, что молниеприёмник защищает определённое пространство, площадью в конус. Размеры этого конуса зависят от длины молниеприёмника и формы его вершины. Таким образом, в зависимости от того, насколько высоко будет поднята проволокой. Зависит площадь защищённого пространства. Отсчёт высоты необходимо начинать от самой высокой точки на предполагаемом для защиты участке. Если это конёк крыши, значит от конька крыши, если печная труба, то, соответственно, от печной трубы. Если труба есть, но она не представляет угрозы, так как не металлическая, на ней можно закрепить, для увеличения высоты, молниеприёмник. Его так же следует закрепить с проводником и заземлением. Однако учитывайте, что штырь, если он тяжёлый, может создавать основательную нагрузку. Необходимо, что бы труба была прочно закреплена.

Итак, молниезащита металлической кровли, с креплением к трубе, выполняется следующим образом:

устанавливаются мачты на фронтонах, высота их должна составлять около 2х метров.
между ними следует провести и натянуть толстую изолированную проволоку;
проволоку протягивают к заземлению.

Если рядом с домом есть высокое дерево, то молниеприёмник можно закрепить на длинном шесте. Который, в свою очередь, с помощью хомутов, прикрепить к дереву. Так же отличным молниеотводом может стать телевизионная или сотовая вышка, располагающаяся недалеко от дома. Но в таком случае она не должна быть окрашена.

В том случае, если мачта построена из дерева, вдоль её длины пускают толстую проволоку или прочный оголённый провод. И соединяют его с заземлением. Так же на вершине мачты необходимо установить молниеприёмник, и соединить его с проволокой – проводником.

Как рассчитывается высота молниезащиты

Для того, что бы сделать расчёт, так называемой «пассивной» защиты, необходимо знать, какого типа сооружение, какая высота, длина и ширина здания. Что представляет собой объект: линейно-протяжное или одиночное сооружение.

Так же необходимо установить примерное количество годовых молний, приходящий на 1 кв.метр в дано регионе. Подробные данные можно найти в Гидрометцентре. Именно по этим значениям, по уровню опасности, определяется высота молниезащиты.

Итак, опишем, что в итоге должна представлять собой конструкция молниезащиты.
Как мы уже говорили, вся конструкция будет состоять из следующих элементов:

Виды молниезащиты

Молниеприёмника, заземлителя и проводника, то есть молниеотвода.

Молниеприёмник должен состоять из толстой оцинкованной проволоки, которая крепится на самой высокой части дома, то есть на коньке или трубе. Проводник, из такой же толстой проволоки, должен соединяться с молниеприёмником и спускаться к заземлителю. Часто, проводник крепят к водосточной трубе или к стене дома. Крепление производится с помощью металлических хомутов.

Заметьте, к стене дома, молниеотвод крепится на определённом расстоянии, на специальные стойки. Если дом деревянный, то длина стоек должна составлять не менее 10см, если стена кирпичная или из другого негорючего материала, то длина стоек – около 5см.

Заземлитель располагается на непромерзающей глубине. Для каждого региона этот показатель индивидуален. Расстояние от дома – не менее 1,5 метров.

Особенности приёма молнии

Для более точной установки молниеприёмника не лишним будет знать следующие нюансы:

Объекты, располагающиеся на большой высоте, притягивают разряды молний не только над вершиной, но и с периферичных сторон грозовой тучи.
Наиболее эффективны молниеотводы, выполненные из тросовых предметов. Использование сетки не даёт больших гарантий защиты.
Помните, что телевизионные антенны не могут являться молниеприёмниками. И не имеет значения, на какой мачте они установлены, металлической или деревянной. Но если они находятся неподалёку от самого молниеприёмника, на них может перейти часть удара электричества.
Нежелательно крепить молниеприёмник к антенне. Из — за несоблюдения эквопотенциальности может произойти замыкание под кровельным материалом, в проводах антенны.
В момент приближения электрического заряда молнии к земле, усиливается электрическое поле, как у поверхности земли, так и у вершины здания-.
В случае если молниеотводом является сама металлическая крыша, необходимо убедиться, что электрическая непрерывность между её элементами обеспечена на долгое время.
Если используется сразу несколько молниеприёмных штырей, то они должны располагаться на довольно большом расстоянии друг от друга. Если их больше двух, то они должны создавать сеть, или как говорят «Клетку Фарадея».

В заключение необходимо отметить, что все правила изготовления и установки элементов молниезащиты должны соблюдаться абсолютно точно.
Самостоятельное возведение системы молниезащиты – не представляет трудностей. Соблюдая правила безопасности, а так же условия установки всех элементов защиты от молний, в результате вы получите совершенно надёжное здание.