Молниезащита зданий

Защита зданий от поражения молнией предназначена для полного или частичного исключения последствий попадания ее в защищаемый объект.

Здания в зависимости от назначения, интенсивности грозовой деятельности в районе их местонахождения, ожидаемого количества поражений молниями в год должны быть защищены в соответствии с категориями устройства молниезащиты.

В зависимости от степени взрывоопасности, характера воздействия молнии, значимости и технологических особенностей объекта все здания и сооружения разделяются на три категории.

Жилые и общественные здания относятся к III категории. Молниезащита выполняется обычно для высотных городских зданий. Устройства молниезащиты включают в себя молниеприемники, непосредственно воспринимающие на себя удар молнии, токоотводы и заземлители.

Молниеприемники могут быть специально установленными, либо их функции выполняют конструктивные элементы защищаемого объекта (естественные молниеприемники).

Специально установленные молниеприемники могут состоять из произвольной комбинации следующих элементов: стержней, натянутых проводов (тросов), сетчатых проводников (сеток).

В жилых домах в качестве молниеприемника применяется сетка, которая выполняется из стальной проволоки диаметром не менее 6 мм с ячейкой 12´12 м. Сетка укладывается на неметаллическую кровлю здания сверху или под несгораемые или трудносгораемые утеплитель или изоляцию. Части здания, возвышающиеся над кровлей, оборудуются дополнительными молниеприемниками, присоединяемыми к сетке.

Естественные молниеприемники:

v металлические кровли, толщина металла которых должна составлять не менее 0,5 мм;

v металлические конструкции крыши (фермы, стальная арматура);

v металлические элементы типа водосточных труб, украшений, ограждений по краю крыши т. п., если их сечения не меньше значений, предписанных для обычных молниеприемников.

Все металлические детали, расположенные на кровле (трубы, вентиляционные устройства, водосточные воронки и т. п.), соединяются с молниеприемником при помощи сварки.

В качестве токоотводов, где это возможно, следует использовать металлические конструкции зданий (колонны, фермы, рамы, пожарные лестницы, арматуру железобетонных конструкций и т. п.) при условии обеспечения непрерывной электрической связи в соединениях конструкций и арматуры с молниеприемниками и заземлителями, выполняемых, как правило сваркой.

Для соединения с арматурой колонн молниеприемная сетка приваривается к специальным соединительным изделиям, заложенным в швы между плитами перекрытия. Примеры узлов, обеспечивающих непрерывность электрической цепи в системе молниезащиты в зданиях со сборным железобетонным каркасом, даны на рис. 13, 14.

Токоотводы к заземлителю выполняются через каждые 20 м по периметру здания. По возможности они прокладываются вблизи углов зданий. Если стена выполнена из негорючего материала, токоотводы могут быть закреплены на поверхности стены или проходить в стене. Необходимо размещать токоотводы на максимально возможном расстоянии от дверей и окон.

В качестве заземлителей в первую очередь должны использоваться естественные заземлители – проложенные в земле металлические трубопроводы (кроме трубопроводов с горючими, легковоспламеняющимися и взрывчатыми жидкостями или газами), металлические и железобетонные конструкции зданий, надежно соединенные с землей, свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле.

Рис. 13. Узел в системе молниезащиты многоэтажного здания с прямоугольными железобетонными ригелями: 1 – соединительная деталь; 2 – сетка молниезащиты; 3 – бетон замоноличивания; 4 – плита покрытия; 5 – соединительная деталь

Рис. 14. Узел в системе молниезащиты многоэтажного здания с железобетонными ригелями с полками: 1 – соединительная деталь; 2 – плиты покрытия; 3 – колонна

Конструкции токоотводов и заземлителей в устройствах молниезащиты аналогичны конструкциям заземляющих проводников и заземлителей в устройствах защитного заземления электроустановок, поэтому требования к их устройству и прокладке, а также требования к электромонтажным работам аналогичны.

Установку молниеприемной сетки, отдельно стоящих, крышных и пристенных молниеотводов, а также углубленных заземлителей выполняют строительные организации. Если естественных нет или они не удовлетворяют расчетным требованиям, монтируют контур наружного заземления из искусственных заземлителей, которые могут быть вертикальными, горизонтальными и углубленными.

Импульсивное сопротивление растеканию тока каждого из заземлителей, к которым присоединяются токоотводы сетки, должно быть не более 20 Ом.

Примечание. В процессе строительства зданий важное значение имеет устройство временной системы молниезащиты, если здание сооружается в грозовой период. Такое устройство выполняется с высоты 20 м и более. При этом в качестве токоотвода используются любые металлические конструкции (лестницы, водосточные трубы и т. д.) при условии надежности их соединений, в том числе болтовых, если сопротивление переходного контакта не более 0,05 Ом.