Молниезащита и заземление дома с металлической крышей

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.

Молниезащита индивидуального жилого дома с металлической крышей

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.

Схема заземления металлической крыши

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.

Громоотвод, установленный на трубе, и система молниезащиты на металлической крыше

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

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.

Способы устройства молниезащиты
Устройство заземлителя

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.

Устройство сетчатой молниезащиты
Преимущества сетчатой молниезащиты

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.

Защита от молнии металлической кровли

Существующее на бытовом уровне мнение, что молниезащита металлической кровли не требуется, является неправильным. Да и надзорные органы настаивают на необходимости оборудования крыш здания торсовыми или штыревыми молниеприемниками.
Дело в том, что кровля сама по себе является приемником молний, а на всех выступающих неметаллических элементах должны быть молниеприемники. Но даже принятие подобных мер не гарантирует полную защиту. Несмотря на то, что сама по себе металлическая кровля выступает в качестве приемника молний, требуется, чтобы по всей поверхности у нее имелся электрический контакт. Таким образом, молниеприемники и токоотводы необходимо соединить с заземлителями методом сварки, а если это невозможно, используют болты. При этом между металлочерепицей или металлическими листами нужно иметь нормируемую электрическую связь.
Устройство молниезащиты на кровле, как на фото, предполагает, что металлическая или медная кровля, которые выполняют функции молниеприемника, надежно прикреплены к стропилам. В реальности при прямом попадании молнии в крышу возгорание начинается по причине того, что настил из металла нагревается до температур, превышающих температуру возгорания деревянной стропильной конструкции.
Но чаще всего металлочерепицу укладывают на рубероид, иногда на деревянную обрешетку, поскольку это более выгодно с финансовой точки зрения (прочитайте: “Устройство кровли из металлочерепицы”). Но в данном случае разумнее обеспечить себе и близким безопасность пребывания в собственном доме. Нередко после того, как молния попала в крышу на ней остаются прожоги и места оплавления. Зафиксированы случаи, когда во время грозы в результате попадания молнии в крышу, на кровельном материале толщиной менее одного миллиметра образование оплавлений приводило к возгоранию изоляционного материала.

Таким образом, крышу можно считать металлоприемником, когда металлические листы соединены надежно, между ними имеется электрическая связь и покрытие кровли прикреплено к негорючим материалам.

Обеспечение молниезащиты дома

Чтобы защитить собственный дом от возгорания, в случае попадания в него молнии во время грозы, необходимо наличие на всех постройках системы молниеотводов, которые состоят из нескольких частей, обеспечивающих как внутреннюю, так и внешнюю защиту здания.
Внутренняя система необходима, чтобы предупредить перенапряжение в электросетях и выход из строя бытовых приборов, она подразумевает установку разрядных устройств для сетей энергоснабжения, ограничивающих напряжение.

Внутренняя молниезащита скатной кровли или имеющей другую конструкцию нередко создается владельцами частных домовладений самостоятельно. Можно просто встроить готовые приборы в электросеть. Разумеется, что надежнее всего обеспечить внутреннюю защиту от молнии в грозу путем выключения всех электроприборов.

Внешняя защита нужна для предотвращения самого удара молнией, она состоит из таких элементов:

молниеприемник (используют металлический штырь или конус);
токоотвод;
устройство заземления.

Чтобы в кратчайшие сроки была обеспечена наружная молниезащита кровли из металлочерепицы или металлических листов, кроме вышеназванных изделий хозяину дома потребуется сварочный аппарат, скобы и хомуты, произведенные из мягких металлов. К стержневому металлоприемнику подсоединяют токоотвод, представляющий собой железную проволоку с круглым сечением. Он необходим для соединения места заземления и молниеприемника.
Заземление выполняют на расстоянии около метра-полутора от стен помещения. Как правило, заземлитель делают из полосы металла сечением не менее 150 мм² или используют стальной прут с диаметром не менее 18 миллиметров. Все элементы соединяют в единую систему электросваркой, при отсутствии такой возможности задействуют металлические хомуты с болтами и гайками. Высота расположения молниеприемника зависит от угла защиты, который составляет примерно 70 градусов.

Высшая точка громоотвода должна по внешнему виду напоминать верх зонтика от дождя, Выше него для защиты молниеприемника от нежелательных ситуаций дополнительно устанавливают громоотвод (читайте: “Как сделать громоотвод своими руками”).

Выполнение заземления

Для заземления потребуется металлический предмет, имеющий как можно большую площадь. Например, таким изделием может быть толстая труба, металлический уголок и прочее. Его закапывают в землю на максимальную глубину, превышающую уровень промерзания почвы в зимние морозы. Также желательно вкапать толстую металлическую бочку, арматурную сетку из толстой проволоки или кусок железа.
В период засухи прохождение тока затруднено, поэтому чтобы была обеспечена молниезащита металлочерепицы, специалисты рекомендуют поддерживать в месте заземления грунт во влажном состоянии. Это можно сделать за счет стока воды с крыши – его подводят к заземлению, чтобы не заниматься постоянным поливом. Есть еще один вариант улучшения электропроводности: раз в пару лет просверливают шурфики, в которые помещают соль или селитру (читайте также: “Как сделать заземление металлочерепицы”).

Создание молниезащиты

Молниезащита представляет собой оголенный проводник, сделанный из алюминия, медной проволоки или оцинкованной стали, защищенный от коррозии. Принято считать, что от удара молнии молниеприемник в состоянии защитить конус, зависящий от собственной вершины и боковой поверхности.

Площадь, которую способен защитить молниеприемник, зависит от того, насколько высоко он будет расположен. Хорошо, когда рядом с домом растет большое дерево. Тогда устройство можно установить на шесте, прикрепленном на дереве с помощью хомутов и поднять его выше верхушки.

При отсутствии дерева нередко пользуются телевизионной мачтой – желательно, чтобы она была металлической и неокрашенной. Когда мачта деревянная, то по ней пускают оголенный провод или проволоку, а после этого его подводят к заземлению.
Еще одним местом для установки молниеприемника является дымовая труба. К ней крепят металлический штырь и также соединяют с заземлением. Правда в данном случае штырь создает ветровую нагрузку и может повредить трубу.

Устройство молниезащиты на плоской кровле

Молниезащита плоской кровли чаще всего бывает пассивной. Для этого используют специальную сетку, состоящую из совокупности токоотводов или токоприемников и катанки. В зависимости от степени защиты при монтаже они могут образовывать квадраты с шагом 6 -10 метров и больше. Уложить в сетку катанку непросто, поскольку она выгибается то и дело в разные стороны, поэтому используют машинку, специально предназначенная для ее выравнивания и держатели на плоскую крышу. Этим универсальным методом пользуются и тогда, когда создается молниезащита мягкой кровли (прочтите также: “Комплектующие для молниезащиты, возможные варианты”).
Когда монтируется молниезащита эксплуатируемой кровли, представляющая собой сетку из стальной проволоки, ее принято укладывать под несгораемый слой гидро- или теплоизоляции с шагом 6 на 6 метров.
Интересное видео о причинах возникновения молнии и обеспечении защиты дома:

Накрышная часть молниезащиты

Удар молнии в здание приводит к возгоранию и повреждению имущества, несет прямую угрозу жизни человека. Системы молниезащиты для крыши состоят из:

приемника;
токоотвода;
заземлителя.

Приемник удара молнии представляет собой устройство, которое первым контактирует с током. Исходя из особенностей здания, возможно использование естественных источников защиты, однако, в большинстве случаев требуется установка специальных сооружений.

Токоотвод — проволока, которая соединяет приемник с заземлителем. Устанавливается на стену здания или водосточную трубу. Нейтрализация молнии происходит в грунте. Примерно 50% от общего разряда берет на себя заземление, остальное напряжение распределяется между оболочками кабелей и трубами водоснабжения.

Внешний вид и размер устройства зависит от высоты здания, типа кровли и индивидуальных пожеланий заказчика, в том числе эстетических. В некоторых случаях возможно комбинирование нескольких систем защиты (активной и пассивной).

Накрышная часть обычно состоит из громоотвода в различной модификации. Это может быть классический шпиль или сетка. Для мягкой кровли обычно используется пассивная защита, однако, каждый случай монтажа индивидуален. При устройстве громоотвода должны соблюдаться все рекомендации, изложенные в инструкции по установке. В противном случае система будет ненадежной и не справится со своей задачей.

Активная молниезащита на мягкой кровле

Такой тип устройства представляет собой мачту, которая устанавливается на крыше. Приемная головка с источником ионов активно притягивает высоковольтный разряд. Такая конструкция позволяет ловить молнию, не оставляя ей шансов.

Весомым плюсом этой системы является то, что мягкая кровельная конструкция здания не повреждается, при этом уровень защиты на порядок выше, чем у других. Монтаж активной защиты удобен, так как требуется минимальное количество перемещений по крыше. При работах учитывают следующие моменты:

Количество молниезащитных мачт зависит от площади кровли, зоны, которую необходимо уберечь от удара, а также от типа крыши (плоская или скатная).
Стержень приемника устанавливается на самой высокой точке здания, при этом поднимается не менее чем на 2 метра в высоту.

Важно! При монтаже молниезащиты для мягкой кровли следует заранее продумать систему крепления шпилей (на дымоход или водопроводные трубы).

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:

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.
Трос. Он прикрепляется к основному громоотводу и проходит через всю крышу. Заземление устраивается любым удобным способом.
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.

Обратите внимание! При устройстве молниезащиты под крышей важно, чтобы материал изоляции был устойчив к высоким температурам. В последнее время, в связи с риском возгорания кровли, этот метод монтажа не применяется.

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.

Токоотвод

Этот элемент молниезащиты мягкой кровли обеспечивает подачу электрического разряда на контур заземления. Токоотвод изготавливается из толстой проволоки (более 6 мм), чаще всего медной. Это устройство вместе с молниеприемником способно погасить напряжение в 200 тысяч ампер.

Чтобы снизить вероятность образования искр, этот элемент молниезащиты располагают так, чтобы разряд равномерно распределялся по двум параллельным путям, длина которых должна быть минимальна. Все соединения в конструкции выполняются при помощи сварки.

Токоотводы располагаются следующим образом:

как снаружи, так и внутри (при условии, что материал утеплителя негорюч) фасада;
на 0,1 и более мм от легковоспламеняющейся поверхности, если облицовочный материал здания пожароопасен;
вдали от дверных и оконных проемов.

Важно! При прокладке токоотвода стараются создать максимально короткий путь до контура заземления, избегая петель и скруток.

Если соединений проволоки не удается избежать, то их количество должно быть минимальным. Токоотводы крепятся максимально надежно, чтобы избежать разрыва проводников при ветре или других физических воздействиях.

Возможно использование близлежащих сооружений или конструктивных особенностей здания в качестве токоотвода при соблюдении следующих параметров:

металлический каркас;
соединенная между собой стальная арматура;
толщина элементов составляет не менее 0,5 мм;
половина креплений выполнена при помощи сварки или жестких способов (болты, тугая скрутка).

Если арматуру железобетона или каркас здания планируется использовать в качестве токоотводов, то можно не делать прокладку горизонтальных поясов.

Монтаж контура заземления

Эффективная молниезащита невозможна без конструкции, которая забирает и нейтрализует электрический заряд. Заземление должно находиться в 5 метрах от входа в здание и быть недоступным для детей и домашних животных. Материал, из которого изготавливается эта часть молниезащиты, может быть любым, но предпочтительны нержавеющие металлы: медь, алюминий и латунь. Контур состоит из нескольких прутьев, минимальное значение — 3–4 штуки на одно- или двухэтажный дом.

Между собой прутья совмещаются электропроводником. Таким образом создается замкнутая система, внешне напоминающая букву «Ш».

На заметку! Соединение заземлительного контура делается при помощи варки или болтов. Ни в коем случае не применяется скрутка. Конструкция располагается на расстоянии в 1 метр от стен дома. Для усиления эффекта проводимости рекомендуют периодически смачивать землю в районе заземления водой.

Тестирование контура

Перед вводом в строй системы защиты от ударов молнии на мягкой кровле проводят испытания, в ходе которых выявляют возможные нарушения и несоответствия конструкции нормативным требованиям. Проверка включает в себя несколько этапов:

Сопоставление молниезащиты здания с нормативами, приведенными в документе РД 34.21.122-87. Проверяют правильность выбора радиуса действия и конструкции.
Осмотр элементов системы молниезащиты на предмет прочности соединения. Особое внимание уделяют качеству крепления и отсутствию коррозий на металле.
Места сварки проверяются при помощи физического воздействия (удары молотком) на предмет прочности.
Измерение значений сопротивления на контуре заземления. Оно не должно превышать 10 Ом.

Для измерения сопротивления системы молниезащиты применяется трехполюсной тест. Для его выполнения заземлитель вставляется в гнездо специального прибора. Измеритель тока вкапывается в грунт на расстоянии около 40 м от молниезащиты и соединяется с измеряющим устройством. Металлический потенциальный щуп вбивается в почву на 20 м от системы молниезащиты и также соединяется с прибором. Все элементы выстраиваются в единую линию, переключатель на измерительной установке переводится в положение RE 3p. После этого, нажав кнопку Start, можно считывать показания.

Важно! Согласно СНИП каждый год необходимо проверять заземлители на предмет сокращения толщины сечения и, если оно уменьшится в половину, произвести ремонтные работы.

Правильно установленная система защиты от молний на мягкой кровле поможет сохранить имущество и жизнь людей, поэтому ее монтаж должен проводиться с соблюдением всех нормативных требований.

Особенности монтажа молниеприёмников в виде сетки

Известны два способа крепления элементов сеточного молниеприёмника на кровле, каждый из которых обладает определёнными преимуществами и недостатками. Первый из них предполагает использование специальных натяжных деталей в виде жёстких анкерных механизмов, устанавливаемых на кровле дома с соблюдением требований по её герметичности.

При втором способе фиксации проволоки для получения надёжной сеточной конструкции используется зажимное крепление особого типа.

В случаях, когда на кровле дома уложена керамическая черепица, с фиксацией таких зажимов могут возникнуть определённые сложности. В подобной ситуации, как правило, используются специально разработанные крепления, обеспечивающие надежность и простоту монтажа всей конструкции молниезащиты.

На плоской кровле для качественного оборудования сеточных молниеприёмников натяжного типа удобнее всего применять кронштейны из пластика, способные сохранять фиксированный зазор между проволокой и кровельным покрытием.

Надо отметить, что согласно требованиям ПУЭ дополнительно подготовленный заземлитель молниезащиты может быть объединён с общим заземляющим контуром строения.

Однако такое объединение допускается лишь при условии наличия в доме надежной системы выравнивания потенциалов.

И ещё, обустроенные таким образом громоотводы считаются вполне пригодными для защиты только в случае, когда между их элементами имеется надёжная электрическая связь, а покрытие кровли контактирует с негорючими материалами.

Штыревая система

Для крыши из металлочерепицы или профлиста наиболее подходящим вариантом защиты является штыревая система, предполагающая использование одного или нескольких вертикально закреплённых на кровле металлических стержней. Изготавливаются такие молниеприёмники из специальных стальных прутьев диаметром порядка 8-12 миллиметров или же из полосового проката с типоразмером 25х4 миллиметра.

Длина одного стержня для дома с металлической крышей выбирается из расчёта того, чтобы его вершина оказалась выше наиболее удалённой от земли точки дома примерно на 1,5-2 метра. При этом защищаемая таким молниеприёмником площадь определяется высотой его размещения.

Закреплённый на коньке штырь (или их группа) соединяются затем с токоотводом, который спускается до заземлителя и приваривается к нему. В отсутствии сварочного агрегата для его крепления может использоваться болтовой крепёж.

В качестве токоотвода (важной части молниезащиты кровли) чаще всего применяется круглая стальная проволока диаметром порядка 6-8 миллиметров. Сначала она прокладывается вдоль ската и по стенам дома, после чего фиксируется на них посредством специальных скоб.

Трасса прокладки выбирается таким образом, чтобы доступ к токоотводу был ограничен, и чтобы он не создавал опасности для окружающих и жильцов дома.

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.

Сетчатая молниезащита

Сетчатые молниезащитные конструкции, как правило, применяются на кровлях с небольшим уклоном ската или на совершенно плоских крышах. Они очень удобны и в тех случаях, когда крыша закрывается неметаллической черепицей или другим негорючим материалом.

Для изготовления таких молниеприёмников используется стальная проволока сечением 6-8 миллиметров с шагом ячеек приблизительно 6х6 метра, монтировать которую рекомендуется с соблюдением всех требований ПУЭ. Готовая конструкция по уже описанной ранее методике соединяется затем с расположенным около дома заземляющим устроством.

Подобным же образом обустраивается молниезащита на мягкой кровле, с той лишь разницей, что в этом случае используются держатели дистанционного типа, обеспечивающие зазор для затухания искры при разряде.

Особенности молниеотводов плоских крыш

Защиту от молнии домов и хозяйственных построек с плоской крышей производят по стандартной, проверенной на практике схеме:

Молниеприемник выполняют в виде сетки из горизонтально уложенной круглой стали Ø 6-8мм. Вместо катанки может использоваться стальная полоса сечением 4×20мм. В качестве ветвей молниеприем
Токоотводом служат соединенные с заземлением металлические проводники из круглой стали Ø не менее 6мм. подземная часть выполняется из проката Ø 10мм. Элементами отведения токов на плоских крышах могут служить трубы и арматура, если применение ее в качестве токоотвода учитывалось при проектировании строения. Рекомендованное расстояние между токоотводами 25м.
Система заземления представляет собой замкнутый контур, охватывающий защищаемый объект по периметру. Расстояние между контуром заземления и стеной дома с плоской крышей не более 1м.

Молниеприемником плоской крыши может служить металлическая кровля, соединенная с металлической обрешеткой или напрямую с токоотводами металлической связью. Для подобных схем подходят только металлические кровли, соединенные фальцами. В подобных случаях для устройства защитной сетки нет причин, но это совершенно другая, «покровная» история.

Профилированные листы с защитным покрытием и металлочерепица исключены из числа возможных вариантов из-за отсутствия соединений, достаточных для прохождения токов, а также из-за влияющей на свойства материала полимерной оболочки.

Подробно о сетчатых приемниках разрядов

Устройство сетчатого молниеприемника можно провести в процессе строительства или смонтировать защитную систему после укладки покрытия.

Вариант №1 возможен, если применяется негорючий утеплитель, гидроизоляция и покрытие. Сетка укладывается под водозащитную прослойку. Схема реализации молниеотвода подобного типа разрабатывается на стадии проектирования.

Вариант №2 используется без ограничений. Его устройство практически не влияет на внешний вид дома. Сетка укладывается поверх покрытия, фиксируется в специально для нее разработанных держателях. В случае сооружения молниезащиты мягкой кровли держатели обеспечивают дистанционный зазор в 10-12см между возгораемым материалом и проводником молниеприемника.

Первая схема предопределяет устройство защитной сетки по плитам перекрытия перед укладкой кровли. Для соединения ветвей сетки с арматурой стен или колонн в швы между плитами кровли устанавливаются соединительные приспособления, к которым с одной стороны приваривается сетка, а с другой арматура. В сооружении молниеотводной системы подобного типа используется только сварка.

Вторая схема предполагает установку элементов приемника поверх кровли. Элементарный проект ей тоже нужен, чтобы предусмотреть возможность чистки зимних осадков и беспрепятственного стока дождевой воды. Металлические элементы системы обязательно защищаются от коррозии.

Молниеотводы с сетчатыми приемниками рекомендовано устраивать на крышах с уклоном 4º к внутреннему или наружному водостоку. Нередко сетчатые системы комбинируются со стержневыми собратьями, которые монтируются в углах постройки и в местах пересечения проводников.

Правила сооружения молниеприемной сетки

Сознаемся, что с реализацией первого варианта у большинства домашних мастеров наверняка возникнут проблемы. Ведь надежные сварные соединения обязаны безупречно связать сетку с арматурой стен и фундамента.

К их качеству и своевременности выполнения предъявляются довольно высокие требования. Разберем правила устройства второго варианта молниезащиты на плоской кровле, с осуществлением которого сможем справиться своими руками.

Общие правила монтажа молниеприемной сетки:

Ветви молниеприемника укладываются перпендикулярно, образуя ячейки с равными сторонами.
В соответствии с регламентом МЭК (Международной электротехнической комиссии) шаг между ветвями сетки над жилыми домами не должен превышать 12м, над гаражами с хранением топлива до 5м. Отечественные требования несколько мягче: 15м и 7м. Однако желательно придерживаться международных нормативов.
Все возвышающиеся над уровнем устройства должны быть оборудованы дополнительными стержневыми приемниками. Это трубы и мачты антенн, которые следует присоединить к общей сети.
В приоритете сварные соединения, но допускаются и болтовые аналоги. Особенно, если для их устройства используются универсальные плашечные зажимы, ощутимо облегчающие монтажные процедуры.
Ветви сетчатого приемника рекомендовано присоединять к токоотводу с каждой стороны.

Более жесткий регламент МЭК диктует оснащать стержневыми приемниками каждое крестовое соединение сетки. Высоту стержня требует принять 25см. Токоотводы предписывает заземлять двумя заземляющими прутками и устанавливать на них разъемные плашечные контакты для проверочных операций. Сомнений нет, пора привыкать к международным нормам, но в противоречия с ними зачастую вступают наши финансовые возможности.

Отечественные стандарты за номером РД34.21.122-87 не выставляют столь драконовских притязаний, а сооруженные в соответствии с ними системы пока не дают сбоев. Не исключено, что у нас не слишком навороченный молниеотвод работает у нас хорошо по причине умеренной грозовой нагрузки. Жителям южных регионов отечества все же лучше ориентироваться на международные нормативы.

Вспомним, что в ряду покрытий для плоской крыши есть возгораемые и невозгораемые материалы. Классифицируем их согласно горючему признаку и разберем наиболее распространенные схемы.

Молниеприемная сетка по несгораемому основанию

К категории несгораемых оснований относится бетонная стяжка, кровельный оцинкованный профнастил, сэндвич панели и гравийная засыпка, применяемая в качестве балласта в инверсионных кровельных системах.

В зависимости от типа несгораемого основания выбирается схема монтажа молниеприемной сетки:

По профилированным листам, не имеющим полимерного покрытия, укладка производится поперек направления гофры. Металлический пруток укладывается с запланированным шагом и приваривается к поверхности волны профнастила через каждый метр. Отличной альтернативой сварке являются металлические болтовые держатели, позволяющие провести монтаж сетчатого приемника любой степени сложности.
По бетонным кровлям согласно проектным данным устанавливаются пластиковые держатели с бетонным заполнением – утяжелителем. Масса заполнения от 12 до 17кг в зависимости от марки продукции. Внушительный вес изделий гарантирует устойчивость системы и сопротивляемость порывистым ветрам. В продаже есть держатели без утяжеляющего заполнения, для установки которых груз из морозостойкого бетона заливается самостоятельно на объекте. Для малоэтажных строений в регионах с низкой ветровой активностью выпускаются держатели с креплением саморезами или приклейкой на битумную мастику.
По гравийной засыпке балластных крыш устанавливаются держатели с бетонным балластом и без него. При желании зафиксировать держатели на основании они монтируются до засыпки балласта. В таких случаях рекомендовано использовать дистанционные модели с приклеиванием к основанию на мастику.

Максимальный шаг установки держателей не должен превышать 1м для всех перечисленных схем.

Сооружение молниеотвода с сетчатым проводником не рекомендуется устанавливать на металлические кровли, выполненные из материала тоньше 4мм. Прямой удар в покрытие может запросто его прожечь.

Потому кровли из тонкого профлиста принято оснащать сеткой на дистанционных держателях, зона защиты которых все же побольше, чем у контактирующих с кровлей приспособлений.

Сетчатый приемник по сгораемому основанию

К ним отнесем кровельные покрытия слабогорючей категории и материалы, поддерживающие горение, потому что беспрекословно возгораемые материалы в строительстве не используются. В списке опасных по критериям горения покрытий плоских крыш числятся битумные и битумно-полимерные гидроизоляционные материалы и полимерные мембраны – т.е. мягкие кровли.

Для того чтобы исключить прямой контакт приемника молниевого разряда с битумным и полимерным покрытием, применяются так называемые дистанционные держатели. Суть конструкции несложных приспособлений заключается в том, что между поверхностью крыши и веткой сетки создается воздушный промежуток, достаточный для затухания возможной искры.

Согласно предписаниям СО 153 3.2.2.4. расстояние это должно быть не меньше 10см. Требования МЭК указывают на необходимость применять в расчетах изоляционные коэффициенты материалов, указанные литерами km.

Изоляционные промежутки создаются с помощью вертикальных стержней, входящих в комплект дистанционных держателей. Фиксируются они в пластиковой подставке, на которую водружают бетонный утяжелитель. Задачу крепления провода решает втулка, завершающая крепежное устройство.

Алгоритм устройства молниеприемной сетки с дистанционными держателями на мягкой кровле:

Производим разметку площадки работ согласно разработанному проекту. Держатели устанавливаются через 1м вдоль линий, соответствующих ячейкам сетки. Максимальное расстояние между приспособлениями 1,2м, возможность увеличения оговаривается в инструкции производителем. Проектная разработка должна учитывать, что участки подключения ветвей к токоотводам и токоотводов к заземлению должны быть минимальными. Не забываем, что функцию ветки может выполнить металлический щиток парапета и подобные длинномерные металлические детали.
Стержни, сделанные из стеклопластика, обрезаем или обрубаем на заранее рассчитанную величину, требующуюся для формирования воздушного изоляционного зазора.
Согласно разметке производим установку пластиковых подставок, центр которых обязан совпасть с отмеченной точкой. В случае обустройства кровли из полимерной мембраны под каждую подставку укладываем резиновую прокладку, чтобы тяжелые детали не повредили покрытие.
На подставки укладываем бетонные утяжелители.
В каналах, расположенных в центре подставок, свободно располагаем обрезанные стержни.
Верхушки стержней оснащаем крепежными устройствами с втулками, рассчитанными на фиксацию провода Ø до 8мм.
Прокладываем ветви молниеприемной сетки, элементарно защелкивая их во втулках держателей.

Выступающие над поверхностью трубы и мачты антенн должны иметь электрическую связь с молниеотводом. Их оборудуют стержневыми приемниками или металлическими фартуками и присоединяют к токоотводам плашечными зажимами. Аналогично с токоотводами состыкуются края ветвей, что гораздо удобнее сварки. К тому же неопытный исполнитель с их помощью сможет в высоком темпе создать качественные узлы.

Соединение токоотводов с ветвями сетки

Сборка сетчатого приемника разрядов – только первый этап устройства молниезащиты и полноценной системы заземления. Ее необходимо грамотно подключить к заземляющему контуру так, чтобы принятые токи без препятствий текли в грунт.

Правила прокладки и подключения токоотводов:

Трассы прохождения токоотводов необходимо запроектировать с учетом кратчайшего расстояния между точками подключения к молниеприемнику и заземлению.
К возгораемым стенам токоотводы крепятся с помощью дистанционных кронштейнов. Расстояние между стеной и проводником не менее 10см. Допускается контакт металлического кронштейна и материала стены.
Токоотводы могут фиксироваться на трубах водостока металлическими хомутами.
Допускается прокладка токоотводов, выполненных из оцинкованной круглой стали, непосредственно по кирпичной или бетонной стене.
Расстояние между точками крепления горизонтальных участков 1м, вертикальных участков 2м.
Не допускается прокладка с образованием петель.
При выборе места для прокладки токоотвода рекомендуется выбрать участки здания с наименьшей вероятностью присутствия людей.

Трассы токоотводов прокладывать принято по углам обустраиваемых домов. Максимальное расстояние между ними 25м. Нижний край каждого токоотвода опускается в грунт, где крепится с помощью болтового устройства к системе заземления. Участки ввода проводника в почву рекомендовано обмотать антикоррозионной лентой.

Устройство защиты от молнии

Выяснили, что для защиты строений от ударов молнии, необходимо соорудить систему. Называется она молниеотводом и включает три равных по значению части:

Молниеприемник – устройство, воспринимающее непосредственно разряд молнии.
Токоотвод – система металлических линейных деталей, принимающих токи от молниеприемника и передающих их заземлению. Элементами токоотвода могут служить уже упомянутые прутки арматуры, металлические трубы водостока и т.п.
Заземлитель – линейный или замкнутый металлический контур. Состоит он из забитых в грунт вертикальных штырей, соединенных прутком или полосой. Заглубляется заземлитель минимум на 0,5м. Длину штырей и расстояние между ними определяют расчетными методами.

Молниеотвод постройки любого архитектурного типа обязан включать все три перечисленных части, иначе в устройстве системы не будет малейшего смысла. Различия заключаются в типе составляющих, зависящем от конфигурации крыши и здания.

Например, скатные кровли защищают от молнии посредством установки стержневых приемников. Над вытянутыми домами устраивают молниеотводы с тросовыми приемниками. Применение указанных разновидностей несколько портит архитектурный ансамбль, но в итоге оказывается наиболее экономичным.

[spoiler title=”Источники”]

https://oprofnastile.ru/krovlja-iz-profnastila/molniezashhita-doma-s-metallicheskoj-kryshej.html
https://krovlyakrishi.ru/elementy-kryshi/drugie/molniezashhita.html
https://krovlyaguru.com/dopolnitelnye-jelementy/molniezashhita-metallicheskoj-krovli-kak-pravilno.html
https://kryshadoma.com/molniezashchita/molniezashchita-krovli-zachem-nuzhny-gromootvody.html
https://220.guru/electroprovodka/zazemlenie-molniezashhita/zashhita-ot-molnij-dlya-myagkoj-krovli.html
https://EvoSnab.ru/ustanovka/molnija/molniezashhita-krovli
https://KrovGid.com/drugoe/molniepriemnaya-setka-na-ploskoj-krovle.html

[/spoiler]