Природні компоненти блискавкозахисту: покрівля, каркас, арматура

Що можна використати й за яких умов

Природним компонентом ДСТУ EN 62305-3:2021 називає електропровідний елемент, який поставили не заради блискавкозахисту, але який може його доповнити (п. 3.15). Головна умова з п. 5.1.3: деталь має своє призначене місце, надійно з’єднана з рештою системи й не змінюється з часом. Прикладів у стандарті два: взаємопов’язаний риштунок і металевий каркас споруди. Інші природні компоненти можна брати лише як доповнення до звичайної системи.

Нижче коротко, що з чого працює, і де про це сказано.

ДСТУ EN 62305-3:2021, п. 5.2.5 і 5.3.5, скорочено. Умови для кожного рядка розібрано нижче.

Покрівля як блискавкоприймач

Металеве покриття вважають блискавкоприймачем за трьох умов (п. 5.2.5 a). Частини покриття з’єднані надійно: твердою лютою, зварюванням, фальцюванням, зшиванням, саморізами чи болтами. Товщина не менша за потрібну з табл. 3. Зверху немає ізоляції.

Табл. 3 має два значення. Більше, t, потрібне там, де треба не допустити пробиття покриття чи місцевого перегріву. Менше, t′, достатнє, коли пробиття та займання матеріалів під бляхою не важливі. Для сталі (в таблиці: нержавка, поцинкована) це 4 мм і 0,5 мм, повну таблицю для різних металів наведено в статті Сталева щогла як блискавкоприймач і струмовідвід. Якщо є ризик перегріву чи займання під покриттям, треба переконатися, що нагрів внутрішньої поверхні в точці удару не небезпечний (п. 5.2.5 a, прим. 1).

Тонкий шар фарби чи асфальту (1 мм) і ПВХ (0,5 мм) ізоляцією не вважаються (п. 5.2.5 a, прим. 2). Покриття, вкрите ізоляційним матеріалом, блискавкоприймачем не вважають.

Під неметалевою покрівлею блискавкоприймачем можуть бути металеві ферми й з’єднана сталь залізобетону, але лише там, де пошкодження самої неметалевої покрівлі припустиме (п. 5.2.5 b). Декор, поручні, труби й парапети беруть, якщо їхній переріз не менший, ніж у стандартних блискавкоприймачів (п. 5.2.5 c). Труби й резервуари на даху — якщо матеріал і переріз відповідають табл. 6 (п. 5.2.5 d).

Каркас і арматура як струмовідводи

Металеві конструкції стануть струмовідводом, якщо електрична безперервність між їхніми частинами надійна (п. 5.5.3), а розміри не менші за табл. 6 для звичайних струмовідводів (п. 5.3.5 a).

Арматура залізобетонної споруди теж підходить, якщо сталевий каркас електрично безперервний (п. 5.3.5 b). У збірному залізобетоні потрібні точки взаємного з’єднання арматури й струмопровідний зв’язок між ними, а окремі частини з’єднують на місці монтажу.

Якщо струмовідводами служать сталевий каркас або з’єднана арматура, кільцеві провідники непотрібні (п. 5.3.5 c). Елементи фасаду й профільні рейки підходять, коли їхні розміри відповідають вимогам до струмовідводів (п. 5.6.2), товщина листа чи труби не менша за 0,5 мм, а вертикальна електропровідність відповідає п. 5.5.3 (п. 5.3.5 d).

У сталевому каркасі зі ферм, скріплених болтами, болти, затягнуті на механічну міцність, роблять частини електрично з’єднаними, а тонку фарбу струм блискавки пробиває. Довідково стандарт радить зачистити посадкові поверхні й після завершення вузла накласти шов близько 50 мм (E.4.3.7).

На кожному струмовідводі в точці підключення блискавкоприймача ставлять перевірковий злучник. Виняток — природні струмовідводи, з’єднані з фундаментними електродами (п. 5.3.6). Злучник розмикають лише інструментом.

Арматура: з’єднання й вимірювання

Арматуру стандарт вважає електрично безперервною, коли основна частина з’єднань вертикальних і горизонтальних стрижнів зварена або надійно з’єднана іншим способом (п. 4.3). Критерій простий: загальний опір між найвищою частиною та рівнем землі не більший за 0,2 Ом. Якщо цього не досягти або не перевірити, арматуру не слід використовувати як природний струмовідвід, і стандарт радить встановити зовнішній (п. 4.3).

Довідково вимірюють чотирипровідною схемою між системою блискавкоприймачів і пластиною заземлення біля землі, вимірювальний струм близько 10 А (E.4.3.1).

Способи з’єднання, які радить довідковий додаток E.4.3.6:

• зварювання: шов не коротший за 50 мм, схрещені стрижні перед зварюванням згинають так, щоб вони йшли паралельно щонайменше 70 мм;
• затискачі: спеціальні, випробувані за серією EN 62561; для з’єднання з провідником еквіпотенційних сполучень беруть два сполучні провідники, бо після твердіння бетону з’єднання не перевірити;
• в’язання дротом: лише для додаткових провідників еквіпотенційних сполучень і потреб електромагнітної сумісності.

Причина, чому в’язка не годиться для струму блискавки, така: дріт може вибухнути й пошкодити бетон. Коротке зварювання в точці перетину стрижнів теж не рятує: під час заливання бетону такі з’єднання часто ламаються (E.4.3.6). Приварювати до арматури можна лише за згоди проєктувальника будівельної частини (E.4.3.3).

Після будівництва схему арматури майже неможливо відновити, тому її документують: креслення, описи й фото, зроблені під час будівництва (E.4.3.1). Провідники й затискачі системи блискавкозахисту встановлює монтажник системи за узгодженням із будівельним підрядником (E.4.3.10).

Що природним компонентом бути не може

Трубопровід із горючою чи вибухонебезпечною сумішшю не годиться ні як блискавкоприймач, ні як струмовідвід, якщо прокладки у фланцевих з’єднаннях неметалеві або фланці не з’єднані електрично (п. 5.2.5, примітка; п. 5.3.5 a). Труби й резервуари з такою сумішшю на покрівлі можна брати лише при товщині стінки не меншій за t з табл. 3 і за умови, що нагрів внутрішньої поверхні в точці удару не небезпечний (п. 5.2.5 e). Якщо товщини не вистачає, їх приєднують до захищуваної споруди.

Покриття з товстою ізоляцією зверху блискавкоприймачем не вважають (п. 5.2.5 a). Для природного компонента потрібні призначене місце та сталість: деталь не повинна змінюватися (п. 5.1.3).

Сталева щогла: те саме, але окремо

Коли блискавкоприймачем і струмовідводом служить сама стійка чи щогла, то товщину стінки, стики секцій і заземлення розібрано окремо в статті Сталева щогла як блискавкоприймач і струмовідвід. Як рахувати зону захисту такого стрижня — у статті Розрахунок зони захисту громовідводу.

Компанія ПОЛІГОНАЛЬ виробляє окремостоячі громовідводи на багатогранних гнутих стійках і щоглах 5–40 м, а дахові блискавкоприймачі виготовляє за кресленнями або за технічним завданням замовника; див. сторінку Громовідводи. Монтаж виконує ліцензована будівельна компанія-партнер.

Що узгодити до початку робіт

Природні компоненти мають бути в проєкті блискавкозахисту, а не з’являтися на місці. Узгодьте з проєктувальником:

• які саме елементи вважають блискавкоприймачами й струмовідводами, і чи відповідають вони товщині та перерізу за табл. 3 і 6;
• де й чим з’єднано арматуру та каркас, хто дає згоду на зварювання;
• хто, коли й чим міряє безперервність, де це записано;
• де стоять перевіркові злучники й чи є до них доступ під час періодичних перевірок: Перевірка блискавкозахисту.

Якщо потрібен громовідвід на стійці, надішліть висоту споруди, розмір майданчика й місце, де його планують ставити. Про терміни, які використано в тексті, є стаття Громовідвід, блискавковідвід, блискавкоприймач, а як вибрати громовідвід — у статті Блискавкозахист щогл і веж.