Instalacja piorunochronna na dachu

mgr inż. Krzysztof Patoka  |  IZOLACJE 6/2014  |  05.11.2014  |  2
Instalacja piorunochronna na dachu | Lightning-conductor installation on a roof
Instalacja piorunochronna na dachu | Lightning-conductor installation on a roof
RuppKeramik

Obecnie w każdym budynku znajduje się coraz więcej AGD, automatyki i sprzętów komputerowych. Pod dachami montowane są rekuperatory, klimatyzatory i wentylatory, na dachach zaś – anteny i wywietrzniki o obiegu wymuszonym oraz wymienniki ciepła lub ogniwa fotowoltaiczne.

Okna dachowe mają coraz częściej rolety napędzane elektrycznie i często uruchamiane automatycznie. Wszystkie te urządzenia są bardzo zagrożone w budynkach, w których nie ma instalacji odgromowej lub gdy jest ona wadliwa.

Ogólnie wiadomo, że podczas przeskoku pioruna z chmury burzowej na ziemię wyzwala się ogromna ilość energii. Zostaje ona rozproszona w postaci ciepła w powietrzu – kształtuje kanał plazmy, którą tworzy ogrzane i zjonizowane powietrze. Niewielka jej część przekształca się na błysk i grzmot, który słychać na odległość 16–24 km.

Przeczytaj: Wpływ temperatury na trwałość dachów

Część energii elektrycznej zostaje rozładowana w punkcie uderzenia łuku elektrycznego w powierzchnię ziemi. To zjawisko może być bardzo niebezpieczne dla znajdujących się w pobliżu ludzi, budynków oraz urządzeń i z tego powodu trzeba się przed nim chronić dzięki zastosowaniu systemów odgromowych w budynkach i wokół urządzeń.

Urządzenia i instalacje domowe a wyładowania elektryczne

Silne wyładowania elektryczne, które towarzyszą burzom, stanowią zagrożenie nie tylko wówczas, gdy piorun trafi w budynek. Niszczycielską siłę ma też wysokie napięcie (tzw. impulsu elektromagnetycznego) indukowane w przewodach elektrycznych, gdy piorun uderzy w pobliżu sieci.

Najczęściej szkodliwe przepięcia powstają przy uderzeniach w sąsiadujące wokół budynków obiekty: drzewa, słupy, inne budynki itp. Zdarza się również, że prądy indukcyjne powstają nawet wtedy, gdy piorun uderzy w odległości 1,5 km.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA - kliknij tutaj »

W razie uderzenia piorunem koszt naprawy i wymiany uszkodzonych urządzeń i instalacji znacząco przewyższa koszt systemu odgromowego. Mimo to wielu inwestorów, by zaoszczędzić, odkłada zamontowanie systemu odgromowego lub z niego rezygnuje. Na tego rodzaju decyzje bardzo duży wpływ mają doświadczenia życiowe. Jeżeli ktoś z rodziny lub znajomych ucierpiał w jakiś sposób wskutek uderzenia pioruna, inwestor będzie planował zamontowanie systemu odgromowego.

Wymagania dotyczące instalacji odgromowej

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, montaż instalacji odgromowych należy wykonać w następujących budynkach mieszkalnych:

  • wyższych niż 15 m i o powierzchni przekraczającej 500 m2, jeśli stoją w zabudowie rozproszonej,
  • wykonanych z materiałów palnych i pokrytych takimi materiałami, jak gont lub trzcina,
  • stawianych w miejscach, które są szczególnie narażone na wyładowania burzowe (np. wzgórza).

Instalacja odgromowa, zwana również piorunochronem (FOT. 1–3), ma bardzo prostą konstrukcję: składa się ze zwodów, przewodów odprowadzających oraz uziomu. Zwody, czyli elementy przejmujące piorun i przekazujące jego energię do przewodów odprowadzających, mogą być naturalne i sztuczne.

Zobacz też: Zalety wentylacji dachu

Zwody naturalne to połączone z instalacją odgromową metalowe elementy funkcjonujące już w budynku lub na dachu, czyli balustrady i poręcze lub rynny, przez które energia pioruna odprowadzana jest do ziemi. Zwody sztuczne to ułożone na dachu przewody metalowe (ze stali nierdzewnej, miedzi lub stali ocynkowanej) gr. min. 6 mm.

Burze w Polsce

W 2010 r. straż pożarna gasiła aż 664 pożary wywołane przez wyładowania piorunowe. W Polsce w ciągu roku odnotowujemy średnio od 32 do 36 burz z piorunami. Najczęściej występują one w maju, czerwcu i lipcu, ale zdarzają się również burze zimowe i jesienne. W ich efekcie co roku ginie w Polsce od 3 do 5 osób.

Zwodem może być też metalowe pokrycie dachu, jeżeli jego elementy są ze sobą połączone w sposób zapewniający przepływ prądu do przewodów odprowadzających. Jednak grubość takiego pokrycia nie może być mniejsza niż 0,5 mm i, co ważne, pod takim naturalnym zwodem niedopuszczalne jest zastosowanie materiałów łatwopalnych. Funkcję zwodów mogą pełnić również blachy powlekane (min. 0,5 mm grubości), jeżeli warstwa ochronna (np. z PVC) ma mniej niż 1 mm.

Projektant instalacji odgromowej musi obliczyć, czy przepływ prądu nie spowoduje uszkodzenia materiału pokryciowego.
Na dachach pokrytych materiałem niepalnym zwody montuje się na niskich wspornikach bezpośrednio na powierzchni dachu wzdłuż wszystkich krawędzi, przy czym na dachu pochyłym – wzdłuż kalenicy i krawędzi do niej równoległych.

WARTO ZOBACZYĆ

Farby ekologiczne odbijające promieniowanie słoneczne przeznaczone do renowacji pokryć dachowych

Zwody powinny przebiegać przez wszystkie elementy wystające ponad powierzchnię dachu: kominy, kominki wentylacyjne itp. oraz być połączone z masztami np. antenowymi. Jeżeli ­zamontowanie tradycyjnych, poziomych zwodów jest utrudnione, stosuje się zwody pionowe w postaci umieszczonych na dachu prętów.

Jeśli pokrycie dachu jest palne, zwód montuje się na wysokich wspornikach – ponad 0,4 m.
Przewody odprowadzające łączą zwód z uziomem w taki sposób, by umożliwić przepływ prądu w razie uderzenia pioruna. W każdym budynku z instalacją odgromową muszą być przynajmniej dwa przewody odprowadzające zamontowane w przekątnych narożnikach dachu.

Na wysokości 0,3–1,8 m od ziemi musi być zamontowane złącze probiercze do sprawdzania oporności uziemienia. Takie badanie powinno być wykonywane przynajmniej raz w roku.

Trochę historii

Piorunochron został skonstruowany przez Benjamina Franklina. Pierwsze urządzenia zainstalowano w Filadelfii w czerwcu 1752 r. Do 1782 r. liczba piorunochronów w Filadelfii przekroczyła 400. W Londynie pierwszy piorunochron zainstalowano w 1762 r. W Polsce pierwsze tego typu urządzenie najprawdopodobniej pojawiło się w 1783 r. na budynku ratusza w Rawiczu.

Jako przewody odprowadzające stosuje się metalowe druty gr. min. 6 mm lub ocynkowane taśmy stalowe o przekroju 20×3 mm. Montuje się je najczęściej na zewnętrznej elewacji budynku min. 2 cm od ściany i przytwierdza do niej co 1,5 m. Jeżeli ściany budynku są niepalne, przewody odprowadzające można również ułożyć pod tynkiem.

Uziomem nazywane są elementy metalowe ułożone w ziemi, dzięki którym rozpraszana jest potężna energia wyładowania pioruna. Uziomem mogą być np. żelbetowe podziemne elementy budynku lub metalowe rurociągi o małej oporności elektrycznej.

Jeżeli nie można wykorzystać takich naturalnych elementów, wykonuje się uziom sztuczny: ocynkowaną taśmę stalową zakopuje się na głębokości min. 0,6 m, tak aby opasywała cały dom w odległości ok. 1 m od ścian fundamentowych. Stosuje się również uziomy pionowe, instalowane głęboko w ziemi.

Kilka ważnych uwag

1. Zamontowanie w budynku instalacji odgromowej nie wystarcza do zabezpieczenia go przed skutkami uderzenia pioruna. Wywołany przez uderzenie pioruna prąd o bardzo wysokim natężeniu powoduje wytworzenie się wokół zwodów silnego pola elektromagnetycznego. Jeżeli w zasięgu tego prądu znajdzie się jakikolwiek kabel elektryczny, rura lub inny przewodnik, zostanie w nim zaindukowany prąd o bardzo wysokiej energii.

Może to doprowadzić do zniszczenia odbiorników energii złożonych z podzespołów elektronicznych (komputera, telewizora itp.). Natomiast wzbudzenie przez piorun silnego prądu w nieuziemionych rurach powoduje często przeskok iskry pomiędzy rurą a jakimś elementem uziemionym. Jeżeli w pobliżu znajdą się materiały łatwopalne, iskra ta może spowodować pożar lub eksplozję.

W celu ochrony przed opisanymi zjawiskami stosuje się tzw. połączenia wyrównawcze, które są przewodami łączącymi metalowe elementy konstrukcyjne z uziemieniem. Ważne jest, by przewody odprowadzające wchodzące w skład instalacji odgromowej nie były ułożone bliżej niż 1,5 m od metalowych elementów konstrukcyjnych budynku, nawet wówczas, gdy oddzielone są od nich ścianą.

Gdy ten warunek nie jest możliwy do spełnienia, stosuje się przewody izolowane, których izolacja jest odporna na wysokie napięcie prądu piorunowego płynącego w przewodzie w trakcie wyładowania. Takie przewody zabezpieczają również przed przeskokami iskrowymi (wyładowaniem ślizgowym) na powierzchniach materiałów izolacyjnych wywołanych tak wysokim napięciem.

POBIERZ E-BOOK [bezpłatnie]
warunki techniczne
Warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki
– stan na 2014 r.

Warto zaznaczyć, że izolacja takich przewodów ma szczególne cechy: jest wielowarstwowa i składa się z grubej izolacji wysokonapięciowej oraz ekranu półprzewodnikowego, który umożliwia sterowanie rozkładem natężenia pola elektrycznego w miejscu powstawania wyładowań ślizgowych. W praktyce oznacza to również, że gdy człowiek dotknie taki przewód w trakcie uderzenia pioruna w budynek, nie zostanie porażony.

2. Uderzenie pioruna wywołuje przepięcia również w liniach energetycznych dostarczających prąd do budynku. Przepięcia są krótkotrwałymi przepływami prądu o energii znacznie przekraczającej wielkości dopuszczalne dla wszystkich sprzętów domowych (AGD i RTV oraz komputerów), co powoduje ich zniszczenie.

Jedyną ochroną instalacji elektrycznej przed przepięciami są tzw. zabezpieczenia przeciwprzepięciowe, które błyskawicznie wyłączają instalację domową w momencie uderzenia pioruna lub pojawienia się zbyt dużego napięcia. Dzięki temu prąd o szkodliwych parametrach nie dociera do odbiorników.

3. Istnieją dwa rodzaje systemów odgromowych: tradycyjne, nazywane piorunochronami Franklina, i piorunochrony aktywne, które są ostatnio popularne ze względu na dużo prostszą budowę. Piorunochrony aktywne różnią się tym, że zamiast zwodów pokrywających dach mają jeden maszt ze specjalną głowicą jonizującą powietrze, która w ten sposób „ściąga wyładowania burzowe” w momencie zagrożenia.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA - kliknij tutaj »

Głowica wytwarza potencjał elektryczny i zabezpiecza najbliższą okolicę przed niekontrolowanymi uderzeniami piorunów. Taka głowica powinna wystawać 2 m powyżej najwyższego punktu w chronionym budynku.

Pozostała część instalacji zbudowana jest w tych odgromnikach w sposób tradycyjny, bo głowica połączona jest z uziomami za pomocą przewodów odprowadzających. Jednak w systemie jest tylko jeden przewód prowadzący do uziomu, a nie kilka (min. 2), jak w piorunochronach Franklina.

Według producentów piorunochrony aktywne „ściągają” wyładowania burzowe i dzięki temu nie muszą być tak rozbudowane. Ich prostota jest przyczyną ich popularności. Niestety, zdaniem wielu specjalistów krajowych i zagranicznych (m.in. z Polskiego Komitetu Ochrony Odgromowej Stowarzyszenia Elektryków Polskich) ich skuteczność nie jest potwierdzona naukowo, a podawane przez producentów parametry nie są wiarygodne. Odnotowane przypadki niezadziałania piorunochronów aktywnych1) potwierdzają te wątpliwości.

Potrzebujesz więcej TREŚCI?

Odbierz TUTAJ
IZO-newsletter »

4. Zawsze przed zakupem systemu odgromowego warto sprawdzić, czy producent ma deklarację zgodności (DWU) zgodną z normą PN-EN 50164, „Elementy urządzenia piorunochronnego (LPS)” dla oferowanych elementów systemu. Szczególnie ważne jest, aby osprzęt odgromowy miał badania prądem piorunowym oraz aby z powodu zagrożenia korozją druty stalowe, zaciski i wsporniki były ocynkowane ogniowo, a nie galwanicznie (gr. ocynku min. 350 g/m²).

PODSUMOWANIE

Jeszcze w latach 90. przypadkowe ekipy wykonujące instalację odgromową bardzo często uszkadzały pokrycia. Dekarze mieli z tego powodu dodatkową pracę oraz kłopoty ze zleceniodawcami, którzy nie umieli ocenić, skąd się wzięły dziury w nowym dachu.

Obecnie problem ten zniknął, ponieważ piorunochrony wykonywane są przez wyspecjalizowane ekipy lub dekarzy. Nie oznacza to jednak, że w związku z tym inwestorom ubyło problemów. Okazuje się bowiem, że sam wybór systemu odgromowego nie jest łatwy. Tradycyjne, sprawdzone piorunochrony składają się z rozbudowanych układów materiałowych, których zastosowanie musi być oparte na dobrym projekcie, a wykonanie jest drogie, bo wymaga dużych nakładów pracy.

Ta przyczyna – cena – częściowo tłumaczy wybieranie przez większość inwestorów prostszych piorunochronów aktywnych. Wspiera ich przy tym wielu dekarzy, którzy też wolą wykonywać prostsze systemy, niewymagające od nich dużej wiedzy teoretycznej.

Nie można ich za to winić, ponieważ ich podstawowa praca polega na czym innym i bazuje na innej wiedzy teoretycznej. Jednak w obliczu funkcjonującego już wyraźnego podziału wykonawców na fachowych dekarzy i na montażystów pokryć stopień ich wiedzy o piorunochronach jest kolejnym wyróżnikiem pogłębiającym ten podział.

LITERATURA

Projektowanie przegród zewnętrznych w świetle nowych warunków technicznych dotyczących budynków, autor: Krzysztof Pawłowski,oprawa miękka, stron 168, ISSN 2300-3944, numer 2/2013
CZYTAJ OPIS »
PRZEJDŹ
DO KSIĘGARNI »
  1. PN-EN 62305-1:2008, „Ochrona odgromowa. Część 1: Wymagania ogólne”.
  2. PN-EN 62305-2:2008, „Ochrona odgromowa. Część 2: Zarządzanie ryzykiem”.
  3. PN-EN 62305-3:2009, „Ochrona odgromowa. Część 3: Uszkodzenia fizyczne obiektów budowlanych i zagrożenie życia”.
  4. PN-EN 62305-4:2009, „Ochrona odgromowa. Część 4: Urządzenia elektryczne i elektroniczne w obiektach budowlanych”.
  5. PN-86/E-05003/01, „Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Wymagania ogólne”.
  6. PN-89/E-05003/03, „Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Ochrona obostrzona”.
  7. PN-92/E-05003/04, „Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Ochrona specjalna”.
  8. PN-IEC 61024-1:2001, „Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne”; poprawka PN-IEC 61024-1:2001/Ap1:2002.
  9. PN-IEC 61024-1-2:2002, „Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne. Przewodnik B. Projektowanie, montaż, konserwacja i sprawdzanie urządzeń piorunochronnych”.
  10. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75, poz. 690, ze zm.).
  11. PN-EN 50164, „Elementy urządzenia piorunochronnego (LPS)”.
  12. Materiały informacyjne firmy DEHN.
  13. K. Chrzan, E. Bazelyan, „Klasyczne piorunochrony Franklina i piorunochrony pseudoaktywne”, „Pryzmat”, nr 253, marzec 2012, s. 32–34.

Zob. K. Chrzan, E. Bazelyan, „Klasyczne piorunochrony Franklina i piorunochrony pseudoaktywne”, „Pryzmat”, nr 253, marzec 2012, s. 32–34.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 6/2014

Komentarze

(1)
vd | 27.09.2014, 19:36
Dachy
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »


"Wirtualne malowanie" - wykonaj sam symulację online »

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Obok wiedzy na temat produktów, równie istotna jest znajomość technologii, którą... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »


Zgarnij bony o wartości 100zł. Zobacz jak »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?

3 kroki do Super CashBack
czytaj dalej »

Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa w czyszczeniu... czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Jak zapewnić trwałość mocowania elewacji?


Wsporniki przejmują ciężar muru i za pomocą zabetonowanych szyn kotwiących lub kotew przekazują go na ścianę nośną... ZOBACZ »


Płynne membrany poliuretanowe - gdzie je stosować?

Uszczelnianie obiektów inżynieryjnych - jak to robią specjaliści?

Siła związania do podłoża przekraczająca 20 kg/cm2, wysoka odporność na niszczące czynniki eksploatacyjne...
czytaj dalej »

Jak prawidłowo chronić ściany fundamentwe i zapewnić gwarancję żywotności obiektu? czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Dowiedz się więcej o hydroizolacji dachów »

Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »

Dostarczamy innowacyjne systemy hydroizolacji oraz pokryć dachowych, mające na celu zmianę sposobu życia i pracy naszych klientów... czytaj dalej » W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i elektrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest... czytaj dalej »

Jak mocować elewacje wentylowane?


Jak w realnych warunkach zachowują się różne systemy mocowań elewacji wentylowanych? ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Innowacyjny system kompozytowych wzmocnień konstrukcji »


W przypadku gdy temperatura przekroczy temperaturę zeszklenia, wówczas żywica nie jest... ZOBACZ »


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Alpha Dam Alpha Dam
O FIRMIE Alpha Dam Sp. z o.o. produkuje od ponad 10 lat profesjonalne materiały wodochronne i przeciwwilgociowe dla budownictwa.  Do 2008...
9/2019

Aktualny numer:

Izolacje 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne rozwiązania elewacyjne
  • - Jakość wykonania izolacji z szarego styropianu
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.