Сетка молниезащиты на кровле: размер ячейки, крепление, надстройки

Размер ячейки по классу защиты

По ДСТУ EN 62305-3:2021, п. 5.2.2, табл. 2, наибольшая ячейка сетки такая: класс I — 5×5 м, класс II — 10×10 м, класс III — 15×15 м, класс IV — 20×20 м. Это предельные значения, поэтому ячейки больше указанных делать нельзя.

Класс системы определяют по оценке риска (ДСТУ EN 62305-2). Как это связано с радиусом сферы и углом защиты, разобрано в статье о расчёте зоны защиты молниеотвода.

Из трёх допустимых методов размещения приёмников (угол, сфера, сетка) сетка лучше всего подходит для плоских поверхностей (п. 5.2.2; прил. E, E.5.2.2). Метод катящейся сферы допустим для всех случаев.

Как раскладывают сетку на плоской и скатной крыше

Проводники кладут по краям кровли, по свесам и по коньку, если уклон больше 1/10 (прил. E, E.5.2.2). Остальную площадь разбивают проводниками на ячейки не больше табличных. Если поверхность кровли превышает размеры ячейки по табл. 2, добавляют проводники (E.5.2.4.2).

Есть ещё два условия. У тока молнии должно быть не менее двух отдельных металлических путей к земле, а проводники прокладывают кратчайшими прямыми трассами. Чем больше токоотводов, тем меньше разделительное расстояние внутри здания (E.5.2.2, примечание к условию c).

На плоской крыше проводники по периметру ставят как можно ближе к внешним краям. Если на кровле может скапливаться вода, приёмники крепят выше самого высокого возможного уровня воды (п. 5.2.4, примечание).

На скатной крыше проводник идёт по коньку. На небольшом здании с коньком, которое целиком находится в зоне защиты конькового проводника, не менее двух спусков прокладывают по рёбрам скатов на противоположных углах (E.5.2.4.2). Схемы сетки на плоской и скатной крыше — рис. E.21a–b, примеры размеров на скатной кровле — рис. E.22.

Если черепичную кровлю не хотят портить наружными проводниками, на зданиях до 20 м ведут скрытый проводник под черепицей. К нему добавляют короткие вертикальные стержни (0,3 м с шагом менее 10 м) или пластины с шагом менее 5 м (E.5.2.4.2, рис. E.23). Проводник по поверхности черепицы проще проверять, а при прямом ударе меньше риск повредить саму черепицу.

Трубы, вентиляция и климатическое оборудование на крыше

Металлическую надстройку можно оставить без стержней, если она укладывается во все три предела одновременно: высотой до 0,3 м над кровлей, общей площадью до 1,0 м² и длиной элемента до 2,0 м (E.5.2.4.2.4). Если превышен хотя бы один предел, надстройку защищают стержнем, а скрытый металлический элемент без разделительного расстояния соединяют с системой приёмников не менее чем одним проводником (E.5.2.4.2.4).

Нетокопроводящая надстройка, не попадающая в зону защиты стержней, не требует дополнительной защиты, если выступает над поверхностью, которую образует система приёмников, не более чем на 0,5 м (E.5.2.4.2.4).

Отдельно выделены два случая. Если от надстройки внутрь здания идут провода или металлические трубы, они могут провести значительную часть тока внутрь, поэтому такие надстройки защищают приёмниками. А надстройки с электрооборудованием или оборудованием обработки информации должны оказаться в зоне защиты приёмника независимо от размеров (E.5.2.4.2.5).

Надстройку защищают стержнем такой высоты, чтобы она целиком находилась в зоне защиты (по сфере или углу из табл. 2). Разделительное расстояние между стержнем и надстройкой должно соответствовать п. 6.3. Для дымохода стержень по методу угла показан на рис. E.22b.

Крепление проводников: центры фиксации

Проводники на кровле и стенах крепят распорками и зажимами, токопроводящими или непроводящими ток (E.5.2.4.2). Крепление должно выдерживать ветер, погоду и работы на кровле (там же).

Рекомендуемые расстояния между точками крепления даёт табл. E.1.

ДСТУ EN 62305-3:2021, прил. E, табл. E.1 (справочное).

Горючая кровля: расстояние до проводников

Если кровля горючая, проводники вплотную не кладут. От проводников до воспламеняемого материала оставляют не менее 0,1 м (E.5.1.1; п. 5.2.4), для тростниковых крыш без стальных балок — не менее 0,15 м. Другие способы: увеличить сечение проводника или поставить теплозащитный слой между ним и покрытием (E.5.2.4.1).

Металлическая кровля: можно ли её пробивать

Если прокалывать покрытие нельзя, сетку поднимают над кровлей на опорах: приёмники расставляют так, чтобы сфера по табл. 2 не касалась ни одной части кровли, включая стоячие фальцы (E.5.2.4.2, рис. E.26). Опоры бывают непроводящие ток и токопроводящие. Во втором случае соединение с листом должно выдерживать часть тока молнии.

Ударом молнии гидроизоляцию на металлических и других кровлях может пробить, и тогда вода просачивается далеко от места удара. Это один из доводов в пользу системы приёмников (E.5.2.4.2).

Можно ли считать приёмником сам лист, решают по условиям п. 5.2.5: надёжные электрические соединения между листами, толщина по табл. 3, отсутствие изоляционного покрытия и отсутствие опасного нагрева внутренней поверхности в точке удара, если есть риск перегрева или возгорания. Такую проверку выполняет проектировщик.

Сетка или стержни: что говорят нормы

Критерия выбора между стержнями, тросами и сеткой стандарт не даёт: все три равноценны (E.5.2.1). Решают условия объекта, а метод выбирает проектировщик (E.5.2.2). Ниже то, что об этом сказано в стандарте.

• сложная форма крыши: метод сферы подходит для сооружений сложной формы, а сетка особенно подходит для плоских поверхностей (п. 5.2.2; E.5.2.2);
• на горючей кровле: изолированную систему следует рассмотреть, если тепловое и взрывное воздействие в точке удара опасно для здания или его содержимого (п. 5.1.2). Отдельные мачты ставят на разделительном расстоянии от здания, рис. E.13;
• надстройки с электрооборудованием или оборудованием обработки информации должны находиться в зоне защиты приёмника (E.5.2.4.2.5).

Компания ПОЛИГОНАЛЬ изготавливает отдельно стоящие молниеотводы на многогранных гнутых стойках и мачтах 5–40 м. Кровельные молниеприёмники изготавливаем по чертежам или по техническому заданию заказчика. Высоту и радиус защиты стержня прикидывают калькулятором зоны защиты, а как устроена вся система, описано в статье о молниезащите мачт и башен. Стальную стойку иногда используют и как приёмник, и как токоотвод: это разобрано в статье о стальной мачте.

Что прислать для подбора молниеотвода

Пришлите высоту здания, тип объекта и ветровой район. Неизвестные данные можно не указывать, мы уточним. Проект молниезащиты здания эта статья не заменяет: класс системы, схему сетки и соединения определяет проектировщик, а выполнять их нужно силами квалифицированных специалистов. Подбор стойки и мачты для молниеотвода можно начать с каталога молниеотводов 6–40 м.