Устройство и монтаж молниезащиты на мягкой кровле

Вы здесь

Гроза сама по себе не страшна: от проливного дождя спасет навес, а гром ничего, кроме звука, из себя не представляет. Опасность несет молния – разряд атмосферного электричества, попадание которого в дом приводит к пожарам, гибели людей и разрушениям.

Принцип действия пассивной молниезащиты

Пассивные системы считаются классическим вариантом защиты от молнии. Центральным элементом такого устройства является молниеприемник. Он исполняется в трех вариантах:

Система молниезащиты выполняет важнейшую функцию – меняет направление движения электрического разряда, отводя его в безопасное русло. Простейшее оборудование для защиты от молнии включает в себя три ключевых элемента: молниеприемник, токоотвод и заземлитель. Первое устройство «ловит» разряд, второе служит для его перемещения, а третье – гасит удар в земле.

Стержневой молниеприемник представляет собой стальной стержень длиной 200–1500 мм и диаметром 12 мм. Он крепится к крыше дома и возвышается над ней на 1–1,5 м. Молниеприемная сетка применяется для защиты мягкой кровли. Она выполняется из стальной проволоки толщиной 6 мм. Ее укладывают непосредственно на крышу или под пласт негорючего утеплителя. Тросовый приемник имеет вид натянутого между опор троса с подсоединенными к каждому концу токоотводами.

Токоотвод – проволока толщиной 6 мм, которая крепится или приваривается к молниеприемнику. Качественное соединение этих двух частей обеспечит надежную работу молниезащиты.

Заземлитель – металлическая деталь, закладываемая в грунт на глубину 1–2 м. Он является продолжением токоотвода.

Пассивная молниезащита не притягивает удары молнии, она способна их отражать и нейтрализовать.

Особенности активной молниезащиты

Системы активной защиты от молнии появились сравнительно недавно, но получили широкое распространение. Конструктивно такое устройство мало чем отличается от пассивного оборудования – на кровле устанавливается мачта с молниеприемной головкой, которая оснащена источником ионов для притягивания разряда. У молнии не остается шансов – она в любом случае попадет именно в систему безопасности.

Токоотводы и заземление исполняются так же, как и в предыдущем оборудовании.

Монтаж активной системы молниезащиты занимает гораздо меньше сил и времени, чем пассивной, а область защиты в 4–5 раз шире.

Молниезащита мягкой кровли в частном доме

Мягкая крыша в доме нуждается в обязательной защите от ударов молнии. Для такого типа кровли рационально применять следующие устройства:

  • активные системы;
  • пассивное оборудование с молниеприемником – сеткой (чаще устанавливается на мягкой плоской крыше).

Монтаж активной системы молниезащиты требует минимум перемещений по верху частного дома и выполняется достаточно быстро. При этом мягкий материал кровли не повреждается.

Мачты молниеотвода устанавливаются на крыше. Их число напрямую зависит от зоны, которую следует защитить, и от вида кровли (плоская или скатная).

Молниеприемный стержень с головкой поднимается не менее, чем на 2 метра от смой высокой точки дома. Молниеприемник устанавливается на специальные кронштейны, которые крепятся к дымоходу или другому элементу. Таким образом, поверхность крыши остается целой.

Токоотводы (алюминиевые прутки диаметром 8 мм) присоединяются к водосточной трубе держателями и крепятся к каждому приемнику с последующим заземлением.

Монтаж пассивной молниезащиты с молниеприемником – сеткой сложнее, чем предыдущий вариант. Для сохранности целостности крыши желательно укладывать сетку до установки мягкой кровли.

Молниеприемная сетка представляет собой стальную катанку диаметром 6 мм, заранее выровненная специальным механизмом. Шаг сетки – 6 × 6 м или 12 × 12 м. Ее укладывают как на кровлю, так и под слой теплоизоляции.

Любой дом, в особенности деревянный, нуждается в молниеотводе. Для разных типов кровель эти конструкции устроены по-разному.

Варианты решений для молниезащиты ↑

Технических решений вопроса молниезащиты немало, но приниматься они должны, исходя из особенностей той или иной конкретной ситуации. Крышу из оцинковки, скажем, можно надежно защитить довольно интересно и просто. 6-ти миллиметровую стальную проволоку закатывают в кровельное железо по периметру и заземляют на углах крыши. На дымник дымоходной трубы, возвышающийся над коньком, устанавливают молниеприемник, который также заземляют. От удара молнии, пришедшегося в подобную кровлю, никаких неприятностей не будет.

Сложнее решается молниезащита кровли из металлочерепицы. Долговечный и простой в монтаже, этот материал тем не менее в эксплуатации небезопасен. Это связано с конструкцией листов металлочерепицы. Они состоят из алюминиевой или стальной гофрированной пластины, которая с двух сторон покрыта пластиком, являющихся по сути обкладками конденсатора. По этой причине изолированные от земли и друг от друга они способны при различных атмосферных явлениях типа, разряда молнии, пыльных бурь и других, накапливать свой электрический потенциал.

Внимание!
Не будем забывать, что электростатический разряд может достичь не одного десятка тысяч вольт![

Такие строения относят к 1 и 2 классу по молниезащите и требуют грамотной защиты  молниеотводами.

Основные показатели защиты загородного дома

Первым показателем молниезащиты выступает молниеотвод, он состоит из следующих элементов:

  1. молниеприемник;
  2. токоотвод;
  3. заземляющий контур.

Молниеприемник — компонент молниезащиты, выполняющий функцию улавливания электрических разрядов.

Такой элемент выполняется из металла, и его установка идет непосредственно на крыше. При устройстве молниезащиты для большого частного дома, необходимо позаботиться об установке сразу нескольких приемников.

По своим конструктивным особенностям, молниеприемники можно разделить:

1) Приемники в виде металлического штыря длиной от 20 см до 160 см. Как правило, они монтируются в вертикальном положении, и возвышаются над всей площадью дома. Дымовую трубу используют в качестве места для молниеприемника. Диаметр такого молниеприемника равен как минимум 5 см. Молниеприемник данного типа обеспечивает молниезащиту дома с крышей из металлочерепицы.

2) Приемник в виде троса, выполняется из металла — устанавливается в натянутом положении между двумя деревянными опорами. Используется при проведении работ в устройстве защиты от молний деревянной кровли.

3) Приемники в виде молниезащитной сетки создают самую качественную защиту, потому что покрывают почти всю поверхность крыши. Хороший вариант для черепичной крыши. Любой из молниеприемников обязательно должен быть соединен с любым стальным предметом, находящимся на крыше.

Не менее важным показателем системы молниеотвода является отвод тока. Данная часть защиты отвечает за своевременную передачу электрического заряда на заземляющий контур. Этот элемент производится из металлической проволоки с толщиной 0,6 см.

Для качественного соединения молниеприемника с отводом тока применяется сварка. Швы, после сварки должны быть качественными, чтобы под действием атмосферных факторов не разорваться.

Токоотводный элемент располагается на крыше и по стенам переходит на землю.

Чтобы зафиксировать его на поверхности стен, рекомендуется применять скобы. Если есть несколько токоотводов, расстояние между ними должно быть минимум 20 м.

Такие элементы не должны быть изогнутыми, чтобы при передаче электрического заряда не наступило возгорание. Токоотвод должен быть максимально коротким.

Молниезащита в частном доме содержит контур заземления. Это механизм обеспечения качественного контакта между электрическим зарядом и поверхностью земли. В составе этого контура есть компоненты, состоящие из трех соединенных друг с другом электродов, находящихся в земле.

Заземление молниезащиты частного дома и электрических приборов идет с помощью одного контура. Для того, чтобы сделать заземление нужно использовать медный либо стальной предмет. Предварительно вырыть яму, длиной около 300 см, а глубиной около метра.

На противоположных участках ямы необходимо забить металлические прутья, и соединить их сваркой. На эту конструкцию приварить молниеотвод, направленный к крыше дома. Все стыковые участки закрасить при помощи краски, а заземлитель установить на дно ямы.

Интервал между заземлением и стенами дома должен составлять как минимум 100 см. Помимо этого, нужно располагать заземляющий контур вблизи проходных участков, и расстояние между ними должно быть не меньше 500 см.

Способы установки молниевой защиты дома

Можно различить два типа установки проводов для отвода электрического разряда и приема молнии:

  1. натяжные детали;
  2. конструкция по типу зажимного механизма.

В первом варианте применяют жесткие анкерные механизмы, которые устанавливаются на основные части, стенах и кровле дома, и между ними натягивают троса.

Для их жесткой фиксации устанавливают специальные зажимы. При плоской крыше для оборудования молниеприемников применяют пластиковый кронштейн, способный удерживать их на заданном расстоянии по отношению к крыше.

На плоскую кровлю и стены лучше устанавливать детали в виде самозабивных зажимов. Если кровля дома покрыта керамической черепицей, тогда могут возникнуть определенные сложности фиксации зажимов. Поэтому рекомендуют применять специальные механизмы, которые обеспечивают надежное крепление и простую установку конструкции.

Правила сооружения молниеприемной сетки поверх кровли ↑

Укладка сетки ↑

Элементы молниеприемника натягивают по всей крыше. Отдельные ветви укладывают параллельно и под прямым углом друг к другу, формируя ячейки в форме квадрата .

В точках пересечения ветки крепят друг с другом преимущественно с помощью болтов, к примеру, на универсальный плашечный зажим. Такой вид крепежа предпочтительнее сваривания, поскольку позволяет сохранить целостность оцинкованной поверхности и, как результат, уменьшить риск ржавления материала.

Крепление молниезащиты на кровле выполняют при помощи специальных держателей особой конструкции (гравитационные опоры). Функционально они еще поднимают молниеприемную сетку над поверхностью кровельного покрытия примерно на 10 м. Держатели для молниезащиты по форме могут быть круглыми и прямоугольными.

Они бывают двух видов:

  • пустой, в который заливается морозостойкий бетон. Фиксируют их на битум, крепежи или клей; залитый, вес которого равен 1 кг.

Подбор вида держателей зависит от особенностей кровли. Их располагают на кровле на расстоянии 1 м друг от друга.

Согласно регламенту отечественной электротехнической комиссии шаг укладки ветвей сетки выбирают в зависимости от назначения строения:

  • для жилых домов – не более 15 м, гаражей, где хранится топливо – до 7 м.

Международные требования жестче – 12 м и 5 м соответственно.

Шаг ячейки зависит также от класса молниезащиты.

Вентиляционные и дымовые трубы, а также другие токонепроводящие кровельные элементы, которые выступают относительно кровли, обычно требуют установки дополнительных молниеприемников. Их крепят к выпирающим частям крыши на особые держатели, после чего их соединяют с основной молниезащитной сеткой.

Установка токоотводов ↑

Элементы токоотвода выполнены из того же материала, что и молниеприемная сетка. Располагают их вертикально, как того требуют технические и эстетические нормы. При этом расстояние между входными проемами и стержнями должно равняться самое меньшее 3 м.

Шаг между ними зависит от категории СМЗ и колеблется в пределах 100-200 см. Крепить токоотводы к фасаду либо трубам водостока лучше на специальные держатели.

Пассивная молниезащита на мягкой кровле

Этот вид громоотводных установок рассеивает электрический разряд благодаря особому строению. Пассивную защиту применяют достаточно часто, особенно в малоэтажных жилых домах и на производственных объектах. Молниеприемник может иметь следующий вид:

  1. Штырь из металла. Конструкция устанавливается на краю конька крыши. От нее к контуру заземления опускается провод с сечением 6 и более мм. Особенность этой защиты заключается в том, что ее часть, находящаяся в грунте, располагается на 30 см глубже уровня промерзания почвы.
  2. Трос. Он прикрепляется к основному громоотводу и проходит через всю крышу. Заземление устраивается любым удобным способом.
  3. Молниеприемная сетка. Устанавливается непосредственно на крыше, поверх мягкого покрытия либо под ним. Эта молниезащита на плоской кровле представляет собой сетку с сечением 6 мм. Для двухскатной крыши обустраиваются две конструкции: сначала для одной половины, затем для другой. Заземление нельзя делать совмещенным.

Плюсами пассивной защиты от разряда молнии является простота установки. К тому же, квалифицированные рабочие смогут поставить любую из перечисленных установок без вреда для плоского покрытия кровли.

Внутренняя защита дома

Пассивная внешняя защита, при условии правильного расчета и грамотного монтажа, оберегает дом круглосуточно и не нуждается в постоянном контроле. Однако если грозовой разряд прошел недалеко от дома, но за пределами действия молниеотвода, и спровоцировал возникновение электромагнитной индукции, ваша электронная техника может серьезно пострадать.

Чтобы каждый раз перед уходом из дома в теплый сезон года не отключать на случай грозы всю технику, чувствительную к перепадам напряжения, рекомендуется позаботиться о внутренней защите.

Пример распределительного щитка

Устройство защиты импульсного перенапряжения – готовый прибор, который подсоединяется к электросети дома. УЗИП монтируют в распределительном щитке на входной провод. Модели устройства различаются по степени защиты и, соответственно, стоимости.

УЗИП в дополнение к пассивной молниезащите нужен, чтобы дом вместе с людьми и имуществом был в максимальной безопасности во время грозы.

Молниезащита скатной кровли: виды и устройство

Физическая природа молний, возникающих в грозу и способных нанести большой ущерб зданиям и людям, до сих пор до конца не изучена. Однако опытным путем были найдены надежные способы защиты от этого грозного природного явления. Они основаны на отведении заряда статического электричества в грунт, где он не причинит вреда.

Громоотводы использовались людьми с древних времен. Правильно смонтированная молниезащита кровли надежно защищает ее от удара молнии.

Устройство и необходимость установки

Принцип действия молниезащиты скатной кровли заключается в отведении разряда атмосферного электричества от здания в грунт. Для этого используется система проводников большого сечения – металлических прутков. Они расположены так, чтобы принимать удар молнии на себя и защищать определенную область пространства, в которой и располагается крыша.

Устройство

Молниезащита здания со скатной кровлей состоит из трех основных элементов:

  1. Молниеприемники. Непосредственно принимают на себя разряд. Выполнены в виде вертикальных металлических штырей диаметром 8-12 мм. Крепятся в точках наиболее вероятного попадания молнии. Для небольшого строения достаточно одного приемника, для протяженных скатов их потребуется несколько.
  2. Токоотводы. Проводники из стальной проволоки диаметром 6-8 мм отводят разряд от приемника к точке заземления. Их прокладывают по скатам и стенам и крепят на специальных кронштейнах, расположенных с шагом в 1 метр.
  3. Заземлитель. Это массивная металлическая пластина или сварная трубчатая конструкция с большой площадью поверхности. Она закопана в грунте и отводит в него принятый молниеприемником и отведенный токоотводом разряд.

Система соединенных друг с другом приемников монтируется на небольшой (10-15 см) высоте от кровельного материала. Этого обычно достаточно, чтобы оттянуть разряд на себя. Дополнительные вертикальные штыри устанавливаются в точках, наиболее часто притягивающих разряд:

  • торцы конька;
  • дымоходы и другие устройства, возвышающиеся над скатом;
  • нижние углы скатов.

На больших скатах устраивается токоотводящая сетка. Токоотводы укладываются параллельно граням ската с шагом не более 6 метров.

Необходимость установки

Вероятность попадания молнии в дом невысока, но высокая энергия разряда практически гарантировано приводит к пожару и к выходу из строя электрооборудования. Поэтому систему молниезащиты необходимо устанавливать на отдельно стоящие дома, не защищенные высокими деревьями, столбами и другим высокими конструкциями.

Стоимость устройства молниезащиты на кровле намного ниже, чем стоимость ремонта и замены электрооборудования.

Крепеж для молниезащиты на кровле

Конструкция держателей для молниезащиты на кровле зависит от типа кровельного материала. Все они надежно удерживают детали системы и содержат изолирующую прокладку, не позволяющую разряду утекать в крепление. При установке держателей не должна нарушаться герметичность крыши. Используются такие разновидности крепежа, как:

  • с полимерно-бетонными подставками: используются на плоских крышах;
  • пластмассовые: используются для металлической и для мягкой кровли;
  • хомутные: устанавливаются на конек;
  • зажимные и пластинчатые: предназначены для фальцевой кровли;
  • в виде кронштейнов: используются для крепления к стенам в домах с металлической и с мягкой кровлей.

Тип и конструкция держателя подбирается исходя из типа кровельного материала на крыше, конструкции скатов, дымоходов и других выступающих строительных конструкций.

Молниезащита здания с металлической кровлей

Бытует ошибочное мнение, что молниезащита металлической кровле не требуется. Дескать, металл не горит, и нечего впустую тратить деньги.

Энергия разряда молнии очень высока, и в отсутствие молниезащиты металлической крыши может раскалить металл до такой степени, что под ним воспламенятся деревянные конструкции обрешётки и стропильной системы, полимерные мембраны гидроизоляции и другие горючие материалы.

Такой скрытый пожар будет не сразу обнаружен и принесет огромный ущерб. Поэтому молниезащита частного дома с металлической крышей обязательно должна быть установлена.

Принципы устройства защиты от молний на зданиях с металлической крышей сходны между собой. Это обуславливается одинаковыми факторами риска. При трении воздуха и содержащихся в нем частиц пыли о кровельный материал он электризуется. Это может вызвать разряд статического электричества и без грозы и молнии.

Необходимость заземления

Количество людей, решивших обезопасить свой дом от удара молнии, стремительно растет. Но всегда ли нужно заземление?

Рассмотрим факторы, которые повышают риск попадания молнии в жилое здание:

  • Отсутствие более высоких зданий или деревьев поблизости. В большинстве случаев молния бьет в самый высокий предмет. Это может быть дерево, многоэтажное здание, линия электропередач. Ну а если поблизости от дома этого нет, то опасность попадания молнии и, соответственно, возникновения пожара, значительно возрастает.
  • Наличие высокой антенны или металлическая кровля. Металлическая кровля, высокая антенна или вышка для приема интернета вдали от населенного пункта значительно повышает риск, так как молнию притягивают такие предметы.

Нелишним будет узнать, насколько часто в регионе бывают дожди с грозами, имели ли место в прошлом пожары из-за молний. Если да, то это также является немаловажным фактором, который надо учитывать, решая, нужно ли вам заземление здания.

Тросовые молниеприёмники

При защите от молнии частного дома, на крыше которого уложены стандартные шиферные листы, например, удобнее всего воспользоваться так называемым тросовым молниеприёмником. Основой такой молниезащиты является натянутый вдоль конька трос или толстая стальная проволока, размещаемые на удалении примерно полметра от него.

Все остальные элементы конструкции молниезащиты делаются точно такими же, как и в предыдущем случае. Для закрепления токоотвода на скате шиферной крыши рекомендуется использовать специальные скобы с резиновыми прокладками, предупреждающие проникновение влаги под покрытие.

Монтажные работы

Устройство молниезащиты на кровле скатного или плоского типа может выполняться во время кровельных работ или уже после них в любое удобное время. Самое главное – правильно выполнить расчет количества молниеприемников и площадь, охватываемую заземляющим контуром. Соблюдение всех условий и норм позволит добиться максимального эффекта, в том числе и в зданиях с мягкой кровлей. Как показывает практика, с увеличением высоты молниеприемника, возрастает и площадь, находящаяся под защитой от природной стихии.

Достаточная высота конструкции позволяет защитить не только основной объект, но и другие постройки, расположенные на прилегающей территории.

Монтаж выполняется с учетом следующих норм и требований:

  • Для установки молниеприемника (рис. 1) выбирается наиболее высокая точка крыши. Для этих целей используется конек, парапет, вентиляционная труба, дымоход или мачта телевизионной антенны. После монтажа потребуется качественное крепление молниезащиты на кровле, в противном случае под действием ветра она подвергнется дополнительной нагрузке, деформируется или вообще сорвется с крыши. В некоторых случаях используются высокие деревья, расположенные рядом с домом.
  • Далее выполняется прокладка токоотвода (рис. 2). Обычно он изготавливается из толстой стальной проволоки, способной выдерживать сверхвысокое напряжение. Для прокладки выбирается самая короткая траектория. Соединение с молниеприемником и заземлителем осуществляется с помощью сварки. С крыши токоотвод спускается по стенам дома вниз, располагаясь как можно дальше от дверных и оконных проемов. В качестве креплений используются металлический крепеж – хомуты.
  • Для изготовления заземлителей (рис. 3) используется медь, нержавеющая сталь и другие детали из металла с хорошей проводимостью. Глубина забивки или закапывания составляет 1,5-2 метра и более, расстояние от крыльца, дорожек, отмостки должно быть не менее 5 м. Почва под заземлитель выбирается глинистая, суглинистая и влажная. Если же грунт песчаный, то перед началом грозы его рекомендуется заранее увлажнить.

Готовая молниезащита на эксплуатируемой кровле в дальнейшем должна периодически обслуживаться, для поддержки ее нормальной работоспособности. В обязательном порядке проверяется состояние креплений, раз в три года производится укрепление или замена ослабевших контактов. Каждые 5 лет заземлитель выкапывается и осматривается на предмет глубины коррозии металла. Если заземлители проржавели более чем на 30%, они подлежат замене.

Источник: ledsshop.ru

Тёплый Дом