Таблица 1. Крепление токоотводов к различным типам кровли
Наименование
Металочерепица
Профилированный лист (профнастил)
Мягкая черепица
Рулонная кровля
Шифер
Натуральная черепица
Кровельная сэндвич-панель
(плоская)
Цена, в руб с НДС по состоянию на март 2014 года
Блок крепления проводника БКП-4Б
поз.9
нет
нет
нет
да
(уклон кровли до 1:8)
нет
нет
да
(уклон кровли до 1:8)
450
Держатель проводника ДПК-25ГЦ
поз.10
да
( высота профиля 10-15 мм)
да
(высота профиля 10-15 мм)
нет
нет
да
да
да
(крепление на несущую конструкцию)
150
Держатель проводника ДПК-35ГЦ
поз.10
да
( высота профиля 10-25 мм)
да
(высота профиля 10-25 мм)
нет
нет
да
да
да
(крепление на несущую конструкцию()
160
Держатель проводника ДПК-45ГЦ
поз.10
да
(высота профиля 10-35 мм)
да
(высота профиля 10-35 мм)
нет
нет
да
да
да
(крепление на несущую конструкцию)
165
Держатель проводника ДПК-50ГЦ
поз.10
да
(высота профиля 10-40 мм)
да
(высота профиля 10-40 мм)
нет
нет
да
да
да
( крепление на несущую конструкцию)
170
Держатель проводника ДПК-85ГЦ
поз.10
да
(высота профиля 10-75 мм)
да
( высота профиля 10-75 мм)
да
да
да
да
да
180
Держатель проводника ДПК-100ГЦ
поз.10
да
(высота профиля 10-75 мм)
да
(высота профиля 10-75 мм)
да
да
да
да
да
195
Внимание! Держатели проводников ДПК устанвливаются на кровле с любым уклоном. Шаг установки блоков БКП-4Б – 1000 мм, держателей ДПК- 600-1000 мм
Расчет стоимости молниезащиты на примере.
Здание периметром 10х10 метров и высотой 4 метра. Кровля рулонная (горючая). Угол наклона 4 градуса.
Молниеприемная сетка 10х10 метров. Шаг крепления 1 метр.
1. Выбираем по таблице поз.1 – блоки крепления проводников БКП-4Б (поз.9) для установки молниеприемной сетки на кровле.
Считаем количество: 40_1=40 шт. Цена 450 рубх40 = 18 000 руб.
2. Крепим 4 опуска токоотвода к молниеприемной сетке зажимами крестообразными типа К1-ГЦ (поз.11)- 89 руб х 4 шт. = 356 руб.
3. Крепим 4 опуска тотокоотводов к стене держателем проводника ДПУ-30ГЦ (поз.13) с шагом 1 м. (4:1)х4 = 16 шт.х 195 руб = 780 руб.
4. Соединяем 4 токоотвода с 4 выводами заземляющих проводников (полоса 40х4 мм) держателем проводника ДПУ-30ГЦ: 4х2=8 шт.х195 рублей= 1560 руб. Без крепления на стену используйте – зажим соединительный ЗС-В2-ГЦ
5. Считаем общее количество метров токоотводов (поз.12) 40 + 4х4 м= 56 метров. Добавляем 20% = 67, 2 метра х 69 руб = 4636,8 руб
Итого: 25 332 рублей (без заземления).
Технология сетчатой защиты
Правила защиты от молнии регулируются на законодательном уровне. В частности, существуют инструкции Ростехнадзора, документ под названием «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (РД. 34.21.122-87) и другие нормативные акты.
Сетчатая система представляет собой совокупность металлических проводников и токоотводов, заземленных по отдельности. Данный способ защиты от молнии считается самым эффективным, так как позволяет защитить от разряда молнии все элементы конструкции дома. Система считается наиболее надежной по сравнению с конкурентами.
Однако монтаж такого молниеприемника представляет немало сложностей. К недостаткам сетчатой системы относится ее заметность, что ухудшает внешнее восприятие здания.
Сеть состоит из стальных горячеоцинкованных прутьев диаметром от 6 миллиметров и более. Прутья раскладывают по кровле в виде сетки. Шаг между прутьями выбирается исходя из категории молниезащиты. Максимальный шаг не должен превышать 6 на 6 метров. При выходе за рекомендованные размеры ячеек необходимо распределить имеющееся пространство на более мелкие участки.
Соединения создаются при помощи сварочного аппарата или болтов. Болтовое соединение предпочтительнее, поскольку позволяет избежать повреждения оцинкованной поверхности, в результате чего уменьшается вероятность ржавления материала. Все выступающие части токопроводящих элементов должны иметь гальваническую связь с сеткой. Токонепроводящие участки оснащаются дополнительными приемниками.
Молниеприемная сетка на кровле может быть уложена как поверх кровельного материала, так и под ним. Чаще всего сетку располагают сверху кровельного материала. Если сетка кладется сверху на кровельный материал, рекомендуется применять специальные держатели (другое название — гравитационные опоры). В некоторых случаях наружная укладка невозможна (к примеру, при сложной конфигурации крыши). В таких ситуациях молниеприемную сетку располагают под кровлей.
Обратите внимание! Сетчатая защита несовместима с горючими кровельными материалами. В противном случае при пробое сетки произойдет возгорание крыши. В прежние годы расположение сетки под кровлей считалось более предпочтительным, поскольку конструкция портила внешний вид дома
Однако сейчас появился большой выбор современных материалов, позволяющий качественно замаскировать сетку. С технической точки зрения нахождение сетки снаружи более целесообразно
В прежние годы расположение сетки под кровлей считалось более предпочтительным, поскольку конструкция портила внешний вид дома. Однако сейчас появился большой выбор современных материалов, позволяющий качественно замаскировать сетку. С технической точки зрения нахождение сетки снаружи более целесообразно.
Молниезащита на мягкой кровле
Попадание молнии в здание вызывает разрушения, порой необратимые. В особенности риску подвержены строения на открытой загородной местности. Правильно спроектированная и установленная молниезащита на мягкой кровле надежно защитит дом от стихии. Требования к системе, а также рекомендации по устройству, описаны в инструкции РД 34.21.122-87.
Особенности молниезащиты
Различают активную и пассивную молниезащиту. Системы схожи по конструкции — молниеприемник, токоотвод, заземление — но имеют принципиальное различие в действии. Активная технология работает на опережение, провоцируя и принимая молнию, защищает определенный радиус вокруг себя. Используется молниеприемник с генератором ионов, который и притягивает разряд.
В качестве молниеприемника для пассивной защиты используются металлические стержни, трос или сетка. Система не притягивает, но отражает и нейтрализует удары, которые попадают в зону действия молниезащиты. Правильный выбор технологии зависит от особенностей и формы крыши, ландшафта местности и климатических условий в регионе.
Металлическая кровля
Установка стержневых молниеотводов — оптимальный способ защиты для металлических крыш. Активная система уместна, если необходимо защитить большой участок: установка одного аккуратного молниеприемника предпочтительна десятку металлических стержней. Металлическая кровля также может быть проводником: если обрешетка выполнена из негорючих материалов и разряд молнии не вызовет возгорания. В таком варианте токоотвод подключается непосредственно к поверхности крыши.
Черепица
Глиняная или битумная черепица является отличным изолятором. Надежный способ защиты — устройство молниеприемной металлической сетки. Для двускатных крыш укладываются две сетки, которые подключаются к разным токоотводам.
Мягкая кровля
Из пассивных способов приемлема молниеприемная сетка. Однако монтаж может повредить кровельный материал. Монтаж активной молниезащиты заключается в установке единственного молниеприемника: минимум передвижений по крыше. Именно поэтому активная система больше подходит для мягкой кровли.
Система активной молниезащиты на мягкой кровле
Принцип действия
Создается опережающий разряд, который провоцирует удар молнии. Перехваченный ток отводится в систему заземления и нейтрализуется. В зависимости от модели радиус защищенного участка составляет от 17 до 44 метров. Профессиональные системы оборудуются счетчиком удара молний, защитным кожухом и ревизионным узлом.
Преимущества активной технологии
- оперативная и простая установка;
- увеличенная зона защиты;
- установка без риска повредить мягкую кровлю;
- монтаж не зависит от особенностей поверхности;
- минимум компонентов.
Особенности монтажа
Мачты молниеотвода устанавливаются на крыше. Количество зависит от расчетной площади, для которой организуется защита, а также от формы крыши. Молниеприемник должен возвышаться минимум на 2 метра от самой высокой точки здания. Чтобы не повредить кровлю установка осуществляется на кронштейны к дымоходу или другому аналогичному сооружению на крыше.
Для каждого приемника устраивается отдельный токоотвод, который крепится по водостоку на специальных держателях. В качестве токоотвода используется алюминиевый пруток диаметром 8 мм, который подлежит обязательному заземлению. Металлоконструкции в радиусе действия защитного поля подлежат соединению между собой.
Пассивная молниезащита
Разновидности молниеприемников
- Металлический штырь. Устанавливается на пересечении скатов.
- Тросовая молниезащита. Стальной трос крепится вдоль конька.
- Молниеприемная сетка. Устраивается стальная сетка по всей поверхности, которую необходимо защитить от молний.
Любой молниеприемник соединяется с токоотводом, который необходимо правильно заземлить. При попадании в защиту разряд направляется в землю и рассеивается.
Устройство молниезащиты
Удобно осуществлять монтаж до устройства мягкого кровельного покрытия — в таком случае исключен риск повреждений гидроизоляции. Сетка укладывается на заранее подготовленные держатели. Используется стальная катанка сечением 6 мм, предварительно выровненная специальным инструментом. Оптимальный шаг сетки — 6х6 м, но допускается увеличение до 12х12 м. Проволока поставляется цельной намоткой в бухте либо отдельными прутами по 3-6 метров. Крепление прутов выполняется быстрее, но для соединений используются дорогостоящие зажимы. Целесообразней использовать бухту, однако, увеличивается риск нанести ущерб поверхности. Монтаж молниезащиты возможен под негорючий теплоизоляционный материал или непосредственно на кровле.
Сетка по сгораемому основанию
К сгораемым относят поверхности слабогорючего типа. Безусловно, возгораемые материалы в строительстве не применяются. К слабогорючим относят битумные и битумно-полимерные гидроизоляционные материалы, полимерные материалы (так называемые мягкие кровли).
Чтобы не допустить непосредственного контактирования разряда молнии со сгораемым основанием, используют дистанционные держатели. Их суть состоит в наличии воздушного промежутка между поверхностью кровли и веткой сетчатой защиты, что позволяет создать достаточную дистанцию для затухания возникшей искры.
По правилам, указанным в СО 153.3.2.2.4, расстояние между кровлей и молниеприемной сеткой должно превышать 10 сантиметров. Инструкции МЭК определяют необходимость использования в расчетах коэффициентов изоляции материалов. Коэффициенты обозначают литерами km.
При помощи вертикальных стержней создают изоляционные промежутки. Стержни имеются в комплекте дистанционных держателей. Крепят держатели, используя пластиковые подставки, в которые устанавливают утяжеляющие бетонные конструкции. Провод фиксируют с помощью втулки.
Инструкция установки молниезащитной сетки на кровле с применением дистанционных держателей:
- Размечаем рабочую поверхность, исходя из требований проекта. Монтируем держатели через каждый метр по линиям, соответственно ячейкам сетки. Наибольшее расстояние между держателями — 120 сантиметров. Возможность других расстояний указывается компанией-производителем в сопроводительной документации. Проект должен составляться с учетом того, что участки подключения веток к токоотводам и токоотводов к заземлителю должны быть минимально возможных размеров. Иногда функционал ветки возлагают на металлический щит парапета или другие подобные продолговатые элементы из металла.
- Укорачиваем стеклопластиковые стержни до нужной величины. Под нужной подразумевается длина, необходимая для создания воздушной изоляции.
- Монтируем пластиковые подставки, исходя из разметки. Центр подставок должен соответствовать с точкой на разметке. При создании защиты для крыши из полимерной мембраны под каждую подставку нужно подложить резиновую прокладку. Это позволит защитить покрытия от механических повреждений после контактов с тяжелыми деталями.
- Раскладываем по подставкам бетонный наполнитель.
- Устанавливаем в каналы по центрам подставок стержни нужного размера.
- Концы стержней оснащаем фиксирующими приспособлениями с втулками. Они должны подходить под закрепление провода сечением до 8 миллиметров.
- Проводим ветки сети для защиты от молнии. Защелкиваем ветки во втулках держателей.
Обратите внимание! В случае со установкой молниеприемной сетки на скатной кровле пруты раскладывают по периметру скатов и по коньку. Если скаты большие и ячейки выходят за допустимые пределы, их уменьшают в соответствии с размерами крыши. Выступающие над крышей дымоходы и мачты антенн должны быть соединены для электрического контакта с молниеотводом
Для этого понадобятся стержневые приемники или стальные фартуки. С токоотводами их соединяют плашечными зажимами. Точно так же с токоотводами стыкуют края веток: такой способ считается удобнее сварочного шва. Кроме того, такой вариант стыковки позволяет выполнить работу быстрее
Выступающие над крышей дымоходы и мачты антенн должны быть соединены для электрического контакта с молниеотводом. Для этого понадобятся стержневые приемники или стальные фартуки. С токоотводами их соединяют плашечными зажимами. Точно так же с токоотводами стыкуют края веток: такой способ считается удобнее сварочного шва. Кроме того, такой вариант стыковки позволяет выполнить работу быстрее.
Монтаж фундамента
Шаг 1. После определения места установки, выкопайте яму в соответствии с выбранным размером фундамента.
Шаг 2. Соберите нижнюю часть основания молниеотвода, установив анкерные болты, и зафиксировав гайки, шайбы и шайбы-гровер, как показано на рисунке.
Шаг 3. Установить опалубку для верхней части фундамента на высоту не менее 100 мм. Нижнюю часть основания (с анкерными болтами) закрепить на доске, опирающиеся на опалубку. Анкерные болты должны выступать (до плоскости опрокидывающего устройства) от будущего фундамента на расстоянии:
а) H=150 мм для квадратного;
б) H=115 мм для треугольного;
Ось молниеотвода должна совпадать с осью фундамента.
Шаг 4. Залейте фундамент бетоном В-20 вместе с анкерными болтами.
Шаг 5. После заливки фундамента проверьте уровнем горизонтальное положение опалубки и нижней части основания молниеотвода.
Шаг 6. Через 7-14 дней после заливки фундамента открутите верхний гайки и снимите шайбы и шайбы-гровер. После этого установите верхнюю часть опрокидывающего устройства, закрепив её осью.
Шаг 7. Далее снимите опалубку. Откиньте верхнюю часть опрокидывающего устройство и установите молниеотвод (см. раздел Сборка молниеотвода) на гильзу основания. Поднимите молниеотвод и закрепите основание гайками, шайбами и шайбами-гровер.
Шаг 8. При помощи гаек и уровня отрегулируйте молниеотвод по вертикали.
Готово!
Основные этапы монтажа молниеприемной сетки
Рассмотрим второй вариант защиты сооружений от природного электричества, представленный внешним способом крепления элементов конструкции поверх кровельных материалов. В данном случае сетчатая система является наиболее эффективной, отличаясь повышенной надежностью.
Технология монтажа может быть представлена поэтапным выполнением следующих действий:
- На кровельном покрытии равномерно распределяются стальные прутья, образующие сетку. Расстояние между элементами определяется категорией молниезащиты. Максимально допустимая величина шага характеризуется показателем 6х6 м.
- Создание целостной сетчатой системы осуществляется болтовыми соединениями или сваркой. Преимущество использования болтов состоит в предотвращении повреждения цинковой оболочки стальных прутьев, способствующем защите материала от коррозии.
- Обеспечение гальванической связи токопроводящих деталей с сеткой позволяет достичь максимальной эффективности молниезащитного устройства. Дополнительные приемники, оснащающие участки, не проводящие электричество, повышают функциональность громоотвода.
Установка дополнительных молниеприемников на участке увеличивает функциональность и эффективность громоотвода Источник skyline-electric.ru Существует разница, отличающая устройство молниеприемной сетки на кровле для определенных типов оснований. Это зависит от горючести материала покрытия.
Молниезащита несгораемого основания
В частном строительстве наиболее распространены несгораемые основания из бетона или металлического профнастила. Способ крепления молниеприемной сетки на кровле определяется в зависимости от используемого материала:
- На металлической крыше стальные прутья фиксируются методом сварки. Зачастую сетка крепится болтовыми соединениями.
- Молниезащита бетонных кровельных систем монтируется с применением специальных держателей. Такие опоры предназначены для повышения надежности фиксации элементов. Обеспечению устойчивости держателей способствует их заполнение бетонной смесью весом до 17 кг.
Гравитационные опоры производят двух типов:
- пустотелые, в процессе монтажа заполняемые бетоном вручную;
- с грузом, представленные округлыми или прямоугольными элементами массой около 1 кг.
Фиксация конструкции молниеприемной сетки на плоской кровле должна быть устойчивой и надежной Источник vl-fasad.ru Держатели молниеприемной сетки на плоской кровле фиксируются на расстоянии 1-2 м. устойчивость конструкции находится в обратно пропорциональной зависимости от величины шага между опорами.
Расчет сопротивления заземляющего устройства:
Сопротивление вертикального электрода:
где ρэкв – эквивалентное удельное сопротивление грунта — 100 Ом·м;
L – длина вертикального электрода — 3 м;
d – диаметр вертикального электрода — 0,014 м;
T – заглубление — расстояние от поверхности земли до заземлителя — 2 м;
где t – заглубление верха электрода — 0.5 м
Сопротивление горизонтального электрода:
где ρ – удельное сопротивление грунта — 100 Ом·м;
b — ширина горизонтального электрода — 0,03 м;
h — глубина заложения горизонтального проводника — 0,5 м;
Lгор – длина горизонтального электрода — 105 м.
Полное сопротивление заземляющего устройства:
где n – количество комплектов, вертикальные заземлители — 4 шт., горизонтальный заземлитель – 1 шт. ;
Kисп – коэффициент использования, 0,75.
Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 2,29 Ом, что намного меньше требуемого сопротивления 10 Ом (ПУЭ, п.1.7.103).
Особенности молниезащиты фальцевых кровель
Здания с металлической кровлей получили широкое распространение. Металл используется не только в старых зданиях, но и на новых объектах. Среди них особой прочностью отличается фальцевая кровля.
Она представляет собой покрытие из металлических листов дома, соединенных одинарным или двойным фальцем, в зависимости от уклона крыши. Существенным недостатком подобной конструкции является способность накапливать статическое электричество, которое провоцирует удары молнии непосредственно в крышу.
Сама по себе такая кровля не может служить для молниезащиты. После выполнения расчетов она может стать основным компонентом и работать в совокупности с остальными деталями. Основным техническим условием является толщина металла – в среднем 4-5 мм и отсутствие внутри легковоспламеняющихся материалов. Обычно такую кровлю используют как дополнение к основному молниеприемнику и включается в общую систему, оборудованную токоотводами и заземлением.
Если же отсутствует молниезащита на фальцевой кровле, это может вызвать аккумулирование электрических зарядов. В случае несвоевременного отведения их в землю, между металлическими элементами может возникнуть искрение, которое часто становится причиной пожара.
Молниезащита и заземление
Для чего нужна молниезащита и заземление
Молниезащита дома: устройство и монтаж
Активная молниезащита
Установка молниезащиты
Расчет молниезащиты
Молниезащита дома с плоской крышей
Метод сетки (или молниеприемной сетки) используется для проектирования молниеприемных систем зданий с плоской кровлей. В этом случае молниеприемную сетку прокладывают по периметру всей кровли с шагом ячейки, который зависит от категории молниезащиты и выбирается по таблице ниже (не менее указанного).
| Класс молниезащиты | Размер ячейки |
| I | 5х5 м |
| II | 10х10 м |
| III | 15х15 м |
| IV | 20х20 м |
Ниже показан пример практического применения метода молниеприемной сетки в комбинации с отдельными молниеприемниками, которые используются дополнительно для защиты таких конструкций на крыше, как купольные (зенитные) фонари, фотоэлектрические элементы, вентиляционные шахты и т.п.
Молниеприемный проводник соединяют друг с другом при помощи универсальных соединителей (рис. 1). Универсальные соединители выполняют из различных материалов: нержавеющей стали, меди, стали горячего цинкования или алюминия.
Все части сооружения должны быть защищены от прямого удара молнии, включая вентиляционные шахты и дымовые трубы, с помощью молниеприемника. Если трубы и шахты содержат металлические элементы, то молниеприемник относят на определенное расстояние от них с помощью изолированных штанг. В случае, когда трубы и вентиляционные шахты не содержат металлических частей, то молниеприемник крепится непосредственно к трубе либо к шахте (рис. 2).
| рис.1 | рис.2 |
В качестве крепежей на плоской кровле используют специальные пластиковые держатели на плоской кровле. Пластиковые держатели на плоской кровле изготавливают в двух исполнениях: пустыми либо заполненные бетоном (рис. 3 и 4).
| рис.3 | рис.4 |
Кровельные держатели проводника устанавливают с интервалом приблизительно 1 м друг от друга (см. верхний рисунок). Проводник может соединяться с парапетом, точнее металлическими щитками аттика на нем, если те изготовлены из токопроводящего материала толщино не менее 0,5 мм. А с него уже делают опуски на заземление. Однако необходимо учитывать температурные расширения отдельных элементов парапета, для чего применяют компенсаторы, мостовые опоры и гибкие перемычки (см. фото ниже).
Щитки аттика могут параллельно выступать в качестве естественного молниеприемного оборудования. Они обязательно должны быть соединены между собой с помощью болтов, клепок, соединительных элементов, чтобы обеспечивать надежный электрический контакт, а значит лучшую проводимость и быстрый отвод заряда молнии. Иногда, для того, чтобы избежать расплавления материала вследствие непосредственного удара в парапет, дополнительно монтируют молнипериемные стержни, рассчитывая их по методу фиктивной сферы.
Компенсаторы удлинения проводника при монтаже на плоской кровле
Как было сказано выше особенностью монтажа молниеприемной сетки является использование компенсаторов температурного удлинения проводника. Это необходимая вещь, так как при температурных изменениях металлы имеют свойство расширяться либо сужаться. В таблице ниже представлены коэффициенты линейного расширения разных материалов и приблизительные изменения длин проводников на единицу длины 1 м при изменении температуры на 100 Кельвинов.
Существует определенные рекомендации по выбору компенсаторов для монтажа и соблюдению минимального расстояния между ними в зависимости от типа кровли.
Примеры исполнения и монтажа различных типов компенсаторов из стали, меди и алюминия.
Держатели проводника для мягкой кровли
На плоских крышах из мягких материалов иногда не целесообразно использовать держатели проводника с утяжелителями из бетона, поэтому широко применяются конструкции, использующие клейкую ленту. Так, например для показанных вариантов на рисунке, должны быть соблюдены следующие размеры ленты под основание. Минимальные размеры для монтажных элементов обычно указаны в инструкциях по монтажу или паспортах на изделия.
Молниезащита дома со скатной кровлей
Общие принципы грозозащиты зданий с скатными крышами. Коньковые держатели проводника и молниеприемников, элементы крепления для разных типов покрытия (черепичное, шиферное, дранковое, металлическое, мягкое и т.д.) Примеры монтажа.
