В условиях глобального потепления аномальные изменения в погоде происходят каждый день. Все чаще дожди перерастают в грозы, сопровождаемые обильными молниями, и это происходит не только в Мае, как писал великий поет, но и на протяжении всего календарного года. Данное обстоятельство обуславливает необходимость молниезащиты кровли как в частном строительстве, так и на промышленных объектах.

Какие крыши притягивают молнии

Для начала разберемся, что такое удар молнии. Земля – это совершенное заземление, поэтому молния не может ударять по наземным объекта. Процесс происходит так:

• в облаках формируется электрический заряд, который устремляется в сторону земли,
• наземный объект является источником плазменного луча, называемого лидером,
• лидер – это совокупность разогретых газов,
• плазменный луч вытягивается вверх на расстояние от 1-2 до нескольких десятков метров,
• в месте соприкосновения лидера и молнии происходит удар.

На практике данный феномен не изучают, так как это смертельно для жизни. В вопросах молниезащиты кровли руководствуются общими законами физики. Теоретически, единственный способ создать идеальную защиту от молний – это построить пластиковый купол без единого металлического предмета на крыше и во всем доме. Но на практике данное решение невозможно применить.

Теперь детально рассмотрим самые распространенные типы кровли:

• профнастил,
• шифер,
• битумная черепица,
• глиняная черепица,
• «живая» крыша

Сам по себе профнастил – это отличный изолятор. Но, толщина такого покрытия составляет от 2 до 5 мм, учитывая силу напряжения в молнии, данной толщины не достаточно, чтобы заизолировать крышу. Кроме того, крепление осуществляется при помощи металлических шурупов, которые служат связующим мостиком между лидером и молнией.

Все то же справедливо и к шиферу, хотя сам по себе он не проводит электричество, но недостаточная толщина и использование металлических креплений приводит к ухудшению молниезащиты.

Черепица значительно толще, но зато имеет воздушные зазоры, которые образовываются в местах налегания слоев. Через эти воздушные прослойки лидер проходит еще легче, чем через металл и шифер.

Хотя крыши из дерна и чернозема должны давать хорошее заземление, на практике это не так. Во время дождя грунт намокает, а через влагу возникает возможность связи молнии и лидера. Данный вид кровли является наиболее опасным, хотя в каркасных деревянных домах, в которых отсутствуют металлические трубы, батареи и любые другие массивные конструкции из железа, «живая» кровля сама по себе служит молниезащитой.

Таким образом, материал не имеет значения, а молниезащита зданий с металлической кровлей никак не отличается от других типов кровельного материла.

Технология молниезащиты

По принципу действия выделяют:

• активную молниезащиту,
• пассивную молниезащиту,
• комбинированную.

Еще до открытия физических законов люди заметили, что молния бьет в самую высокую точку на местности. Это послужило основанием для внедрения активной молниезащиты скатной кровли. на зданиях устанавливались металлические шпили определенной длинны, которые сами должны были притянуть молнию и отвести основной удар от крыши.

С развитием законов электродинамики данный способ потерял актуальность, так как было найдено научное объяснение явления. В действительности шпиль служит направляющим для лидера, но на практике далеко не всегда лидер возникает именно на шпиле. Кроме того, возникнув в районе шпиля, лидер может сместить акцент в любую сторону, тогда шпиль действительно притянет молнию, но ударит она непосредственно в крышу.

На сегодняшний день нормативно данный способ закреплен только во Франции и Казахстане, европейские страны, Россия и США придерживаются пассивной защиты. Она делится на:

• использование металлической сетки,
• использование листов металла,
• использование целой кровли,
• специальные технические приспособления.

Еще раз напомним, что причина возникновения молний – разница потенциалов, которая возникает между газами, образующими облака и конкретным наземным объектом. Совершенно не обязательно, что данная разница возникнет между вашим домом и грозовыми тучами. Именно это обстоятельство положено в основу пассивной защиты. Полностью заизолировать любую крышу невозможно, но необходимо принять превентивные меры.

Пассивная молниезащита – это качественное заземление кровли, либо отдельных ее элементов. Заземление не гарантирует полной защиты от молний, но если на крыше возникнет лидер, то электрический разряд будет остановлен до проникновения на чердак.

Специальные средства – это технологические приспособления, которые делают заземление более эффективным и защищают электроприборы от перепада напряжения, вызванного ударом молнии.

Для того, чтобы иметь представление о том, как выглядит молниезащита кровли, посмотрите фото.

Монтаж молниезащиты

Пассивная защита имеет несколько вариантов реализации. Для конкретизации рассмотрим каждый из них на примере:

• молниезащита кровли из металлочерепицы,
• молниезащита диэлектрической кровли,
• молниезащита плоской кровли.

Молниезащита металлической кровли предоставляет наиболее богатый выбор способов. Самый простой, из них, это полное заземление кровли. Для этого необходимо прикрепить к крыше по два провода на каждый скат и опустить их в землю. Провода должны проходить в изоляции, в качестве которой подойдет металлопластиковая труба. концы провода следует зачистить и вкопать в землю на 1,5-2 м для одноэтажных домов, на 3-5 для двух и более этажей. Чем глубже, тем лучше.

Подобное заземление обеспечит минимальную силу лидера, даже если он возникнет, электрический ток мгновенно перейдет с крыши на провода и далее в землю. При выборе проводов важно помнить, что сила молнии от 10 000 В, до 100 000 В, поэтому провода нужно брать с расчетом на данное напряжение. Если нет возможности найти кабель с соответствующим сечением, то используют больше более тонких проводов. Крепить провода можно как при помощи крокодилов, так и сваркой.

Профнастил покрыт специальным защитным слоем, который служит изоляцией металла. Естественно, он не дает стопроцентной защиты, но можно конкретизировать места, в которых возникает лидер.

Важно понимать, что такой вариант подходит только в том случае, если между листом металла и деревянными перекрытиями есть слой негорючих материалов. При ударе молнии в конкретную точку, железо расплавится и его капли могут вызвать возгорание. Поэтому первым делом после удара молнии, идите и проверьте чердак на предмет пожара.

Для этих целей на крыше устанавливают дополнительные металлические конструкции, с толщиной не менее 10 мм, в идеале, для создания критической массы толщина уловителя должна быть в 4 раза больше, чем толщина металлочерепицы.

Уловитель заземлять бесполезно, учитывая силу тока, сконцентрированную в конкретной точке, любые провода расплавятся. Поэтому заземление осуществляется непосредственно через крышу.

Размер уловителя не менее 80х80 см. Оптимально устанавливать по 1 уловителю на каждые 10 кв. м кровли. Также, как и металлочерепица, уловитель расплавится от прямого удара, но капли попадут на покрытие и не причинят вреда. С другой стороны, данная конструкция портит внешний вид.

Для всех остальных видов кровли применяют молниезащитную сетку. Она бывает с разным ходом ячеек. Стандартные размеры – это 6х6 и 12х12 кв. м. В зависимости от типа кровли, угла наклона и кровельных материалов, могут быть и другие варианты шага.

Теоретически, сетка устанавливается под покрытием, чтобы не портить внешний вид. После попадания молнии, ударная волна повредит несколько рядов плитки. По этой причине сетку натягивают поверх кровельного материала. Для этих целей существуют специальные приспособления, которые позволяют выполнить работу без повреждения покрытия.

Молниезащита мягкой кровли осуществляется по такому же принципу. Сетка в обязательном порядке должна быть заземлена. При этом, на двухскатных крышах она устанавливается таким образом, чтобы скаты были разделены.

Иногда сетку заменяют ленточным молниеотводом. Это более простой и дешевый вариант. Кроме того, он не так портит экстерьер. Но на практике такие конструкции не обеспечивают надлежащей защиты и лишь слегка смягчают удар.

Устройство молниезащиты на плоской кровле – это более технологичный процесс. Любое возвышение на плоской поверхности провоцируют возникновение лидера и последующий удар молнии. Поэтому для плоских поверхностей обязательно нужно устанавливать молниеотводы.

Данная конструкция может быть выполнена как в качестве определенной фигуры, так и в виде обычного шпиля. К конструкции подключается силовой электрический кабель, который обеспечивает заземление. Значение имеет только высота конструкции. Молниезащита кровли и цена на данную услугу оправданы, поэтому лучше заказать профессиональный расчет всех характеристик. Процесс монтажа можно будет выполнить самостоятельно. Важно помнить, что конструкция должна передавать ток на силовой кабель, поэтому категорически запрещается приваривать ее к крыше.

Производители молниезащитного оборудования

На рынке электрооборудования для работы со сверхмощными носителями электрического тока, есть два безоговорочных лидера:

• Obo Bettermann,
• DEHN + SOHNE.

Обе фирмы зарекомендовали себя с положительной стороны, но в то же время предлагают достаточно разнообразные варианты молниезащиты.

Obo Bettermann интересна своими сверх мощными кабелями и системами изоляции. Сила тока в молнии доходит до 200 000 А, такой разряд накаливает материалы до 30 000 градусов Цельсия. Естественно, при такой температуре горит все, что способно гореть, остальное превращается в пепел. Кабели Obo Bettermann рассчитаны на подобные экстремальные ситуации и обеспечивают безопасное заземление.

Кроме того, фирма предлагает различные варианты модификаций, их ассортимент позволяет выполнить заземление кровли максимально качественно и красиво.

DEHN + SOHNE специализируются на изготовлении контрольного оборудования. Их приборы способны выравнивать даже очень мощный ток, перераспределять нагрузку и защищать от поломки все электробытовые приборы.

В сочетании, оба производителя позволяют выполнить изоляцию кровли на высшем уровне. Все тонкости установки отдельных приборов в мельчайших деталях написаны в инструкциях к ним.