Wyładowania pochodzenia burzowego stwarzają realne zagrożenie dla budynków i ich wyposażenia, a także dla osób przebywających w ich wnętrzach. Dlatego w każdym budynku niezbędna jest sprawna instalacja wewnętrznej ochrony odgromowej, a w wielu z nich także ochrona zewnętrzna, wykonana zgodnie z polskimi normami.
Najczęstsze skutki uderzenia pioruna to przebicia izolacji w instalacji elektrycznej, pożar, zniszczenia materialne, w tym sprzętu elektronicznego. Przy czym niebezpieczne są nie tylko uderzenia bezpośrednie w sam budynek, ale także w sieci napowietrzne lub podziemne, wchodzące do budynku, czyli przyłącza zwane w normie urządzeniami usługowymi.
Zgodnie z § 53 pkt 2 rozporządzenia ministra infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2002 r. nr 75, poz. 690 z późn. zm.), budynek należy wyposażyć w instalację chroniącą przed wyładowaniami atmosferycznymi, jeżeli potrzeba taka wynika z postanowień polskiej normy.
Ochrona wewnętrzna - przeciwprzepięciowa musi być natomiast stosowana w każdym budynku (podpunkt 10 pkt 1 w § 183 tego rozporządzenia). Odwołanie do postanowień polskiej normy obliguje do stosowania się do zapisów w niej zawartych.
Ochrona zewnętrzna budynku
Jeżeli z oceny zagrożenia przeprowadzonego zgodnie z procedurami zawartymi w normie wynika potrzeba zastosowania ochrony zewnętrznej (LPS - Lightning Protection System), należy w pierwszej kolejności wykorzystywać elementy naturalne, występujące w chronionym obiekcie, takie jak blacha, pokrycia dachu, zbrojenia ścian żelbetowych, stalowe słupy itp.
Norma wyróżnia jako elementy naturalne metalowe warstwy pokrycia dachu, które mogą być wykorzystane pod warunkiem, że zapewniona jest galwaniczna ciągłość połączeń między poszczególnymi częściami pokrycia, grubość warstwy metalowej jest nie mniejsza niż 4 mm (stal nierdzewna lub ocynkowana), 5 mm (miedź), 7 mm (aluminium); pokrycie nie jest zabezpieczone materiałem izolacyjnym (przy czym farba ochronna lub asfalt grubości 1 mm, względnie folia grubości 0,5 mm nie są traktowane jako izolacja dla wyładowań piorunowych); metalowe elementy konstrukcji dachu (kratownice i połączone elementy zbrojeń), znajdujące się pod spodem niemetalowego pokrycia dachu, ale samo pokrycie w tym przypadku może nie być objęte ochroną; metalowe ozdoby, balustrady, rury, obróbki blacharskie, jeśli grubość materiału, z którego są wykonane, jest zgodna z wymaganiami normy.
Na uziomy wskazane jest również wykorzystywanie elementów naturalnych, takich jak uziomy fundamentowe.
Jeżeli wykorzystanie naturalnych elementów budynku jest niemożliwe, należy ułożyć standardową instalację, stosując odpowiednie materiały, np. taśmę, drut, linkę lub pręt z miedzi bądź stali o przekroju przewodów i prętów na zwody i przewody odprowadzające, przewidziane normą PN-EN 62305.
Ochrona zewnętrzna, zgodnie z wynikiem obliczeń stopnia zagrożenia, może mieć jedną z czterech klas. Klasom tym odpowiadają wymiary siatki zwodów oraz skuteczność ochrony. Im gęściej rozmieszczone są zwody, tym większa skuteczność ochrony budynku przed skutkami uderzenia pioruna w obiekt.
Norma określa też odległości między przewodami odprowadzającymi, łączącymi zwody z uziomem. Odległości te, podobnie jak oczka siatki zwodów, są mniejsze przy klasie I, a większe przy klasach niższych.
Sposób układania zwodów zależy zaś od rodzaju pokrycia dachu, a układanie przewodów odprowadzających - od rodzaju materiałów, z których wykonane są ściany budynku.
Norma określa także dopuszczalne odległości między wspornikami mocującymi przewody do podłoża. Nowością jest wprowadzona przez nową normę (PN-EN 62305-3:2009) zasada ochrony budynków, których wysokość przekracza 60 m. Takie obiekty powinny być chronione dodatkowo przed uderzeniami pioruna w ich boczne ściany.
W normie tej duży nacisk położono na konieczność współdziałania projektanta instalacji ochronnej z projektantami innych branż, w tym przede wszystkim z architektem i konstruktorem, przy opracowywaniu ochrony odgromowej.
Taka współpraca warunkuje możliwość wykorzystania opisanych wyżej części budynku jako naturalnych elementów instalacji. Dzięki temu można znacznie obniżyć koszt wykonania instalacji ochronnej.
Zalecenia dla zarządcy budynku
|
Rodzaj budownictwa |
Stan aktualny |
Działania doraźne |
Działania okresowe |
|
Stare budownictwo poddawane modernizacji |
Brak ochrony zewnętrznej |
Zlecenie wykonania oceny zagrożenia, a następnie postępowanie zgodne z jej wynikami |
W razie zastosowania ochrony przeprowadzanie okresowych przeglądów i badań |
|
Brak ochrony wewnętrznej |
Zainstalowanie ochrony wewnętrznej |
||
|
Jest ochrona zewnętrzna |
Zlecenie wykonania oceny stanu instalacji i urządzeń ochronnych, a następnie postępowanie zgodne z jej wynikami |
Przeprowadzanie okresowych przeglądów i badań |
|
|
Jest ochrona wewnętrzna |
|||
|
Nowe budownictwo |
Brak ochrony zewnętrznej |
Sprawdzenie w dokumentacji obiektu wyników obliczeń stopnia zagrożenia (powinien określać brak potrzeby zastosowania ochrony zewnętrznej oraz uzasadniać niezastosowanie ochrony wewnętrznej); w razie braku dokumentacji lub samych obliczeń zagrożenia należy zlecić wykonanie oceny zagrożenia, a następnie postępować zgodnie z jej wynikami |
W razie zastosowania ochrony przeprowadzanie okresowych przeglądów i badań |
|
Brak ochrony wewnętrznej |
|||
|
Jest ochrona zewnętrzna |
- |
Przeprowadzanie okresowych przeglądów i badań |
|
|
Jest ochrona wewnętrzna |
- |
Ochrona urządzeń na dachu
Współcześnie wznoszone obiekty coraz częściej mają wiele nadbudówek na dachach. Nadbudówki te zawierają m.in. maszynownie dźwigów lub agregaty klimatyzacyjne. I jedne, i drugie często wyposażone są w czułe elektroniczne podzespoły. Dlatego też przy instalowaniu zewnętrznej ochrony odgromowej należy zadbać także o tego typu urządzenia.
Przy nadbudówkach lub urządzeniach zajmujących niewielką powierzchnię można zastosować jako ochronę pojedynczy zwód pionowy. Większą przestrzeń może chronić poziomy zwód wysoki, rozpięty na stojakach odpowiedniej wysokości, względnie kilka takich zwodów.
Szczególnie czułe na bezpośrednie uderzenie pioruna są anteny urządzeń radiowo-telewizyjnych. W razie uderzenia w antenę prąd pioruna spływa do ziemi przez kabel antenowy i może spowodować znaczne szkody wewnątrz budynku, a także być przyczyną porażenia osób przebywających we wnętrzu.
W miarę skuteczną ochronę (nie ma możliwości zapewnienia w 100% skutecznej ochrony odgromowej) dla talerzowej anteny umieszczonej bezpośrednio na płaszczyźnie płaskiego dachu może zapewnić siatka poziomych wysokich zwodów. Niektóre anteny telewizyjne i radiowe umieszczone są na metalowych masztach, wystających ponad dach. Anteny takie także powinny znaleźć się w strefie ochronnej, wytworzonej przez odpowiedni zwód. Możliwe są przy tym dwa rozwiązania.
Jeżeli antena zamocowana jest na metalowym maszcie, można go przedłużyć, mocując do niego odpowiedniej długości metalowy pręt, który utworzy wraz z masztem wysoki zwód pionowy. Drugie rozwiązanie to zamocowanie obok anteny i jej masztu odrębnego, wyższego zwodu pionowego w postaci metalowego pręta.
W obu rozwiązaniach należy tak dobrać wysokość zwodu, aby cała antena znalazła się w strefie ochronnej wytworzonej przez zwód. Dla ograniczenia możliwości powstawania przeskoków iskrowych niezbędne jest połączenie masztu anteny oraz metalowego ekranu kabla telewizyjnego z najbliższym zwodem instalacji piorunochronnej na dachu budynku.
Ponadto, w ramach ochrony odgromowej konieczne jest wykonanie połączeń wyrównawczych wewnątrz budynku, obejmujących m.in. połączenie z główną szyną wyrównawczą metalowego ekranu kabla antenowego.
2
