Заземление кровли из металлочерепицы

Заземление металлочерепицы – необходимость, элементы и варианты защиты кровли

Металлическая кровля более подвержена опасности во время грозы, чем другие виды покрытия. Кроме того, на ее поверхности по разным причинам может скапливаться статическое электричество, так как расположенные под настилом гидроизоляционные материалы, относящиеся к диэлектрикам, становятся преградой для беспрепятственного, естественного исчезновения заряда. Опасность для строения и людей повышается в разы в случае близкого расположения к дому линий электропередач. Они способны спровоцировать внезапный электроразряд, следствием которого нередко становится пожар и даже летальные исходы. Избежать аварийных ситуаций поможет заземление металлочерепицы, которое делается разными способами. Для выполнения работ приглашают специалистов или используют собственный потенциал.

Необходимость заземления

Казалось бы, скопление статического электричества на кровле из металлочерепицы не может повлиять на обстановку внутри дома. Но это не так. При отсутствии заземления может произойти пробой воздушной прослойки или диэлектрика с появлением искр, что часто приводит к пожарам. Кроме того, статическое электричество затрудняет работу электроники, создавая в лучшем случае помехи, а в худшем – выводит аппаратуру из строя. Еще одна проблема незаземленной кровли касается опасности получения электротравм при случайном касании в сырую погоду босым человеком металлического слива, спускающегося с крыши. В этом случае последствия могут быть непоправимы.

Все это – без учета опасности появления молнии, направление удара которой всегда остается непредсказуемым. Природа может проявить себя вопреки законам физики, поэтому даже если рядом с домом находятся высотные строения, это не является 100%-ной гарантией защиты от молнии. Бытует мнение, что молниеприемники притягивают разряд молнии, поэтому устанавливать их не следует. К подобным высказываниям следует относиться с опаской, особенно если в округе отсутствуют высотные объекты. В случае же, когда дом находится под надежной «охраной» соседних многоэтажек, от молниезащиты можно отказаться, но от заземления металлочерепицы – ни в коем случае.

Защита кровли

Вариантов устройства заземления кровли из металлочерепицы много. Время от времени появляются новые, более эффективные способы, но все они сводятся, прежде всего, к трем основным схемам молниезащиты:

• стержневой;
• антенной;
• сетчатой.

Первые два способа являются наиболее простыми, а потому пользуются заслуженной популярностью. Такие системы защиты надежны, результативны и долговечны, но лишь в случае правильной установки элементов. Во внимание принимается:

• площадь и место расположения объекта относительно соседних строений;
• этажность и функциональность сооружения;
• форма кровли;
• высота и густота окружающей растительности.

Для металлочерепицы производители выпускают элементы молниезащиты, максимально гармонично вписывающиеся в общий архитектурный облик дома. В собранном виде они выглядят довольно аккуратно, так как комплектующие по оттенку бывают очень близки к цвету металлического настила. Тем не менее, смонтированные на крышах частных домов системы визуально спрятать удается не всегда из-за скатной формы крыши.

Возможно, в ближайшем будущем в качестве молниезащиты крыш будет использоваться альтернативный способ, называемый активным. Его принцип действия сводится к перехвату молнии посылаемым навстречу ей электрическим разрядом, который принимает всю силу природного удара на себя. При таком варианте защиты кровля не имеет дополнительных, «утяжеляющих» внешний вид элементов. Проблема состоит лишь в том, что активная молниезащита пока еще слабо развита.

Заземление металлочерепицыначинается с устройства громо-, или молниеотводов.

Стержневая система

В качестве молниеприемника на кровле устанавливается металлический стержень, чаще – труба с закрытым или запаянным торцом диаметром 12мм, поднимающаяся над уровнем конька на 2-3 метра. Вертикальный элемент сохраняет свое положение благодаря длинной деревянной мачте, на половину своей длины входящей во внутреннее пространство стропильной конструкции.

Стержень на чердаке соединяют с токоотводящим проводом из оцинкованной стали диаметром 6мм, который выводят на поверхность наружной стены и спускают вниз до места его соединения с заземляющим контуром. В целях безопасности проволоку рекомендуется размещать с противоположной от главного входа стороны дома. В случае наличия дополнительных дверных проемов, токоотвод не может быть приближен к ним менее чем на три метра.

Антенная система

Такой громоотвод располагают на самой высокой точке кровельного покрытия. Опорой металлической антенне служит деревянный шест и обрешетка. Размер молниеприемника выбирают, исходя из того, что антенна может покрывать площадь круга, радиус которого составляет три ее высоты.

Функцию токоотвода антенного молниеприемника выполняет металлический трос. Он является промежуточным звеном между верхней частью защиты металлочерепицы и контуром заземления.

Сетчатая система

Поверх кровли, а иногда и внутри кровельного пирога, прокладываются стальные оцинкованные прутья. Шаг между ними определяется нормативами и формой крыши. При небольшой площади кровли элементы молниезащиты располагают по периметру и коньку, а при значительных размерах 8-миллиметровые стержни укладывают взаимно перпендикулярно в форме плоской сетки. Отсюда и произошло название подобного молниеприемника.

Токоотводы к земле спускают по стенам, причем располагают их не в одном месте, как в предыдущих случаях, а в нескольких точках. Шаг 10-20 метров выбирают в соответствии с необходимой степенью молниезащиты.

Заземляющие контуры

Вариант заземления металлокерамической кровли зависит от типа молниеприемника. На одну антенну или стержень подсоединяют один токоотвод, поэтому и контур выполняется одиночный. Для сетки чаще всего используют общий заземляющий контур замкнутого типа из металлической полосы 40*4мм. К ней подсоединяются все отводы с кровли, образуя, тем самым, единую систему.

На элементы заземления запрещается наносить битум или краску.

В определенном месте заземляющего контура или невдалеке от одиночного токоотвода в землю вбивают металлические стержни длиной примерно 2,5 метра, выполняющие функцию электродов. Их размещают в форме треугольника с равными сторонами (около 2м) и на глубине ниже уровня промерзания грунта обвязывают металлическим уголком или же полосой. Фиксацию элементов производят с помощью сварочных или болтовых соединений. Благодаря электродам появившийся в результате скопления статического электричества или внезапного удара молнии заряд будет уходить в землю.

В качестве естественного заземления могут использоваться трубопроводы из металла, но они не должны транспортировать горючие жидкости, канализационные стоки и теплоноситель. Также, заземлителями не могут быть бетонные и металлические конструктивные узлы каких-либо сооружений.

Как сделать заземление крыши из металлочерепицы своими руками?

Крыши с металлическим покрытием используются в строительстве достаточно давно, раньше в качестве кровельного материала применяли листы обычной оцинкованной стали, соединенные вальцевым методом. Уже в те времена люди заметили, что такие конструкции накапливают статическое электричество, а во время грозы становятся причиной пожаров, приводящих к исчезновению целых поселений. С появлением современного аналога металлических кровель металлочерепицы некоторые домовладельцы не стали серьезнее относится к заземлению, надеясь на традиционное русское «авось». В этой статье мы расскажем, как своими руками заземлять крышу с металлическим покрытием, чтобы обезопасить себя от удара током и возгорания.

Необходимость заземления

Если рассматривать этот вопрос с позиции теоретической электротехники, крыши из металлочерепицы представляют собой конденсатор, который обладает способностью накапливать статическое электричество. Кроме того, в качестве гидроизоляции под металлическую кровлю части используют толь или рубероид, являющиеся диэлектриками и изолирующими металлочерепицу от земли. В результате совокупности этих факторов поверхность скатов концентрирует на себе электрический заряд разной силы, что приводит к следующим последствиям:

1. Пожар. Если в конструкции дома используются и другие металлические элементы, между ними и крышей из металлочерепицы возникает электрическая дуга высокой температуры. Такой эффект приводит к возникновению искры, которой достаточно для начала возгорания.
2. Травмы. Если человек, стоящий на земле, дотронется до крыши из металлочерепицы, у которой отсутствует заземление, создается электрическая цепь для разряда. В зависимости от количества накопленного тока это приводит к неприятным ощущениям, травмам или даже к летальному исходу.
3. Сбои в работе электрических приборов. Электрический заряд, накапливающийся крышей м покрытием из металлочерепицы, влияет на работу электроприборов в доме. В зависимости от силы заряда они могу барахлить или полностью выйти из строя.

Важно! По мнению опытных мастеров, сделать заземление у крыши, если она покрыта металлочерепицей, однозначно нужно, тем более эту задачу можно выполнить своими руками без больших финансовых вложений. По современным правилам прокладки электросетей, для прокладки проводки рекомендуется использовать трехжильный кабель, один из проводов которого подключается к заземлению, однако, магистральные сети зачастую не соответствуют эти стандартам, поэтому заземлять металлическую крышу необходимо отдельно.

Виды заземления

Заземление крыши – процесс снижение напряжения прикосновения до безопасных для человека и животных показателей путем соединения поверхности металлочерепицы с землей. Согласно строительным нормам металлическую кровлю обязательно нужно заземлять, чтобы статический заряд, накапливающийся от трения частиц пыли о поверхность кровельного материала или возникающий во время грозы, не нанес вреда здоровью и жизни домочадцев или не спровоцировал пожар. Различают следующие виды заземления:

• Естественное. Естественным заземлением называют металлические элементы конструкции дома, которые находятся в земле и подходят, чтобы отвести электрический заряд. К ним относятся трубопроводы водоснабжения, скважин, железобетонный фундамент. Однако, сейчас, когда для прокладки коммуникация используются современные полимерные материалы, естественное заземление практически не используется, поэтому необходимо сделать искусственное.
• Искусственное. Искусственным заземлением крыши называют процесс целенаправленного, преднамеренного соединения поверхности металлочерепицы с землей с целью разрядки статического напряжения. Использование заземляющего устройство делает использование кровли с металлическим покрытием более безопасным для человека и в противопожарном отношении.

Обратите внимание! Чтобы на поверхности крыши из металлочерепицы сконцентрировался значительный заряд, не обязательно атмосферное электричество, которое части возникает в атмосфере во время грозы, трение частичек пыли о поверхность кровельного материала в сухую погоду дает даже больший по силе заряд. Электрическое напряжение требует разрядки, поэтому для металлической кровли обязательно нужно сделать искусственное заземление.

Конструкция заземляющего устройство

Чтобы при контакте человека с металлической крышей не возникала электрическая цепь, приводящая к разрядке, используют специальные заземляющие устройства, целенаправленно отводящие электрический ток с поверхности крыши в землю. Сделать такое устройство можно своими руками из медной проволоки и заземляющего электрода. Для этого используют материалы, проводящие ток, но не подверженные коррозии и устойчивые к высокой температуре, возникающей в момент разрядки. Заземляющее устройство состоит из следующих элементов:

Заземляющий проводник. Этот элемент заземляющего устройства соединяет точку заземления, то есть поверхность крыши из металлочерепицы, и заземлитель, находящийся в земле. Проводник можно сделать из стальной или медной проволоки сечением не менее 4 мм2. Часто в качестве этого элемента заземляющего устройства используется электрический провод, очищенный от изоляции.

Учтите, что качество заземления характеризуется силой заряда, который оно способно снять с поверхности крыши. Чтобы увеличить эффективность устройства увеличивают количество заземлителей или повышают проводимость грунта с помощью раствора солей. Чтобы сделать использование заземляющего устройства безопасным, его размещают на стороне дома, противоположной входу, на максимальном расстоянии от фундамента.

Как заземлить крышу из металлочерепицы

Молния – это мощный заряд электричества. Естественно, что она может принести человеку только разрушения.

Для предостережения попадания молнии в частный дом, необходимо устанавливать заземления для крыши.

Для того чтобы обезопасить крышу из металлочерепицы, используют несколько способов.

Основные методики защиты крыши: громоотводы

Стержневой громоотвод

Стержневой громоотвод дома: 1 — молниеприемник; 2 — деревянная мачта; 3 — токоотводящий провод; 4 — заземлитель; 5 — место соединения конца токоотвода и заземлителя; 6 — фундамент; 7 — уровень почвы.

Громоотвод создан специально для таких целей – для защиты от молний. Его называют молниеотводом. Следует, для начала, «взвесить все за и против», нужно ли устанавливать молниеотвод. Попадание молнии именно в ваш дом очень маловероятно, основываясь на этом, нужно выбирать: перестраховаться и установить, или рискнуть и не устанавливать. Громоотвод выглядит как стержень из стали, имеющий 12-ти мм круглое сечение. Данный стержень должен находиться в кровле. Его изготавливают из стальных труб, но чтобы торец был запаян или просто закрыт металлической пробкой.

Этот стержень теперь будет выступать в качестве молниеприемника. Его задачей будет прием молнии на себя, выдержать огромные тепловые нагрузки, динамичные нагрузки, иметь свойство долго не плавиться. Длина стержня должна быть примерно 200 – 1500 мм, а площадь штыря, который будет «смотреть» в небо, должен составлять примерно 100 кв. мм или даже больше. Для всей этой конструкции потребуется токоотвод – путь, по которому будет уходить ток молнии после попадания его в молниеприемник. Для такого токоотвода можно использовать круглую оцинкованную проволоку из стали, толщиной примерно 6 мм и больше. Ее приваривают к молниеприемнику. В конечном итоге, этот приемник должен быть способен перенести 200 тысяч ампер без каких-либо повреждений. Подходит ли такое устройство для крыши из металлочерепицы?

Имея крышу из металлочерепицы, наилучшим способом будет проложить токоотвод по стене с противоположной от входа стороны. Место, чтобы заземлить его, нужно выбирать так, чтобы рядом с ним не было каких-либо построек или фундамента.

Можно обнаружить, что существуют еще и конструкции металлической кровли. Они тоже могут выступать в качестве молниеприемника. В этом случае толщина металла должна быть 4 мм или больше. У таких конструкций всегда есть множество конструктивных особенностей. Это один из видов громоотводов.

Громоотвод в виде антенны

Изготовить громоотвод в виде антенны совершенно не сложно, но если есть возможно доверить это специалисту, то лучше прибегнуть к его помощи.

Это один из самых распространенных способов защитить кровли металлочерепичной крыши среди всех существующих способов. При большом желании, можно изготовить его своими руками. Но если все же есть возможность, то лучше было бы поручить такое дело знающему человеку. Если верить статистике, то можно сделать вывод: почти 50% пожаров происходит по причине неправильно установленных на кровле металлочерепичной крыше громоотводах.
На самой высокой точке крыши располагается антенный громоотвод. Токоотводом тут служит трос. Деревянные рейки кровли необходимы для того, чтобы быть опорой. В общем, начав подсчеты, можно понять, что антенна покрывает площадь, которая равна величине стержня, умноженную на три.

Такие нехитрые способы возможны, когда необходимо защитить крышу из металлочерепицы.

Список необходимых инструментов:

• металлический стержень (он же громоотвод);
• проволока круглая оцинкованная;
• металлический трос;
• деревянные рейки;
• толь и рубероид;
• штырь-электрод;
• сварочный аппарат;
• амперметр;
• гвозди;
• молоток.

Заземление кровли крыши

Варианты заземления кровли.

Причиной возникновения пожара может быть не только молния. В металле кровли может накопиться статическое напряжение, просто от обычного трения пылинок об нее. Казалось бы какие-то пылинки, но от них может разгореться нешуточное пламя. Кроме того, крыши из металлочерепицы укладывают на рубероид или толь. А данные материалы относятся к диэлектрикам, поэтому эти кровли и получаются изолированными от земли полностью. А еще, наведенное атмосферное электричество может накопиться в металле кровли. Такое обычно случается во время грозы. Достигнув определенного количества, электричеству необходимо просто разрядиться.

Для этой разрядки отлично подходит тело человека. Разряд же в свою очередь может достигать 10 тысяч вольт. Это говорит о том, что если человек вдруг прикоснется к крыше в этот момент, его ударит током, что может привести к летальному исходу либо потери сознания. Также благодаря какой-нибудь даже небольшой искре может произойти пожар на крыше из металлочерепицы. Для предотвращения всех этих неприятностей на кровле крыши нужно использовать заземление.
Существует такое понятие, как естественное заземление, в качестве которого используют металлические трубопроводы.

Тут нужно исключить трубопроводы с горючими жидкостями, канализацию и центральное отопление, конструкции сооружений и зданий из металла или бетона. В случае если естественное заземление отсутствует, нужно попытаться заглубить в землю штырь-электрод.
Поперечное сечение на заземляющих электродах должно быть 50 кв.мм или больше. Вместе с тем, толщина полосок профильной стали или меди, а также стенок труб должна составлять 4 мм или больше. Защита от коррозии кровли крыши из металлочерепицы достигается с помощью оцинкованной меди или стали. Битумом покрытия электродов при этом красить строго запрещается. Сопротивление заземления должно быть примерно 10 Ом или ниже. Именно такие меры защиты необходимы для кровли крыши.

Если сооружение или здание не такое огнеопасное, то есть для них оборудуют кровли из металлочерепицы и профнастила, то для них используются громоотводы, которые устанавливают именно на крышу сооружения, после чего их соединяют непосредственно с заземлением.

А имеет ли смысл защищать крышу из металлочерепицы от молнии

Никому не известно, каким образом молния выбирает место, в которое затем наносит свой разрушающий удар. Поэтому рекомендуется защищать кровлю крыши любых зданий и сооружений из металлочерепицы. Также большое внимание уделяется окружающей обстановке: растительность, много ли деревьев; местонахождение здания или сооружения (находится ли наше сооружение в пустом месте или в месте, где его окружают другие здания). А еще специалисты обычно учитывают функциональность здания, площадь здания и даже его форму для защиты кровли.

В современной промышленности можно найти еще один способ справиться с такой ситуацией. Рассказанные выше способы, ведут к тому, что внешний вид сооружения или здания меняется не так, как планировалось. Существует такой вид защиты своей кровли крыши, называющийся методом активной защиты. Этот метод подразумевает, что навстречу молнии посылают разряд электричества. Этот разряд принимает на себя весь удар. Внешний вид крыши при этом остается в том же виде и ему ничего не грозит. Единственной проблемой является то, что этот способ еще не столь развит.

В наши дни множество способов борьбы с молнией, люди пытаются придумывать различные способы, как защитить крышу из металлочерепицы от молнии. С каждым разом появляются все более и более эффективные способы.

Заземление крыши из металлочерепицы

Для предотвращения возгорания кровли и для получения надежной защиты всех электроприборов от воздействия молнии необходимо позаботиться о сооружении заземления металлической кровли. Кровля из металлочерепицы требует особого подхода к вопросу обустройства заземления.

Инструменты и материалы для работы

Выполнить заземление крыши из металлочерепицы можно своими руками, для этого необходимы следующие инструменты и материалы:

• молоток;
• омметр;
• сварочный аппарат;
• гвозди;
• рубероид или толь;
• деревянные рейки;
• оцинкованная проволока;
• металлический громоотвод;
• металлический штырь-электрод.

Приступать к работе по монтажу молниезащиты необходимо только после тщательного расчета всех материалов и выполнения подготовительных работ. Для правильного выполнения всех расчетов можно применять бесплатные онлайн-калькуляторы.

Обоснование необходимости защиты

Технология укладки металлочерепицы подразумевает ее монтаж на слой гидроизоляции, в качестве которого обычно применяют специальные пленки, рубероид. Все эти материалы являются диэлектриками и не проводят электрический ток. В результате металлочерепица совсем не связана электрически с землей, что не совсем хорошо.

Металл кровли способен накапливать наведенные токи, не говоря уже о случае прямого попадания молнии. По достижению определенного значения возможен разряд, который может произойти при прикосновении человека к кровле. В этот момент человек может получить разряд в несколько тысяч вольт и при достаточной силе тока возможен даже смертельный исход.

Довольно часто причиной возникновения пожара становится искровой разряд. Чтобы избежать таких неприятностей достаточно применить надежную систему заземления. Существует довольно много современных способов защиты кровли из металлочерепицы от молнии, причем со временем они развиваются, становясь более надежными и эффективными.

Внутренняя и внешняя система

Все домашние постройки должны быть оборудованы защитой от молнии, причем для полной защиты необходимо предусмотреть внешнюю и внутреннюю защиту. Внешняя система служит для защиты от непосредственного попадания молнии, внутренняя – помогает избежать перенапряжения электрических сетей в доме.

Внешняя защитная система включает такие элементы, как:

• молниеприемник;
• токоотвод;
• заземление.

Внутренняя защита включает в себя различные аппараты, в основе работы которых лежит отключение электрической сети дома при превышении определенного уровня напряжения. Такие приборы включаются непосредственно в разрыв подводящей линии дома или передают управляющий сигнал на коммутирующие аппараты.

Активные и пассивные молниеприемники

Монтаж наружной системы молниезащиты начинают с установки металлического молниеотвода на высоте 2 м выше самой высокой точки кровли. В зависимости от типа и конструктивного исполнения здания устанавливается 1 или несколько молниеотводов, причем они могут быть как активного, так и пассивного типа.

Активные громоотводы представляют собой тот же пассивный металлический элемент, который подключают к специальному устройству, имеющему такой принцип работы:

• во время грозы в воздухе происходит нарастание напряженности, когда напряженность достигает определенного уровня срабатывает устройство;
• устройство делает искровой разряд в сторону молнии;
• образуется канал ионизированного воздуха;
• устройство притянет и разрядит молнию в каждом случае приближения молнии к защищаемому дому.

Такая активная защита совсем не портит внешний вид металлической кровли, но пока мало применяется в нашей стране.

Монтаж и рекомендации

Порядок выполнения работ по наружной защите своими руками включает в себя такие, довольно простые этапы:

• установка металлического молниеприемника;
• установка токоотвода из круглой металлической проволоки;
• установка заземления;
• соединение всех конструктивных элементов в одну, единую систему.

Рассмотрим этапы работ подробнее:

• Молниеприемник делают из металлического штыря диаметром равным или более 18 мм и длиной 30-300 см. Закрепляют его с помощью специальных крепежей – треног, с помощью сварки или другими крепежными элементами;
• Токоотвод из проволоки диаметром не менее 6 мм укладывают по задней части здания, причем желательно иметь цельный кусок без стыков и соединений. Для защиты от коррозии токоотводы можно окрасить или применять оцинкованную проволоку, которая не подвергается коррозии;
• В качестве контура заземления также допускается использовать металлические водопроводные трубы, подземные металлические конструкции. При отсутствии естественных заземлителей необходимо использовать штыри-электроды, которые забиваются в землю. Сечение таких электродов должно быть больше или равно 50 мм 2 , при использовании труб толщина их стенок должна превышать 4 мм;
• Контур заземления должен иметь несколько электродов, соединенных между собой металлической полосой или уголком. Обычно делают треугольник со сторонами порядка 2 м и электродами длиной порядка 2,5 м и располагают контур не ближе 1,5 м от фундамента дома;

• В сухой земле электроды плохо отдают ток, поэтому контур делают во влажном месте или искусственно поддерживают влажность грунта путем направления стока с крыши на место установки заземления. Иногда для лучшей проводимости почвы в месте установки контура делают несколько углублений, в которые засыпают соль или селитру;
• Для защиты от коррозии применяют оцинкованные или медные электроды, покрывать битумом или красить металлические стержни заземлителей запрещается. По нормативам сопротивление контура заземления не должно быть более 10 Ом;
• Не рекомендуется находиться на расстоянии ближе 5 м от заземления во время грозы, чтобы не попасть под опасное напряжение;
• Соединяют все элементы между собой при помощи сварки. Как альтернативу сварке можно использовать болтовые соединения, однако в этом случае необходимо время от времени следить за состоянием болтов.

Выполнить защиту своей металлической кровли, как и здания целиком, от молнии совсем не сложно, следует только соблюдать все правила безопасности и требования по монтажу отдельных элементов.

Как делается заземление крыши из металлочерепицы?

Заземление крыши из металлочерепицы является необходимым элементом безопасности строения и проживающих в нем людей. Стихийные и неуправляемые силы природы могут причинить много бедствий. Известны случаи, когда от ударов молний сгорали целые селения, гибли люди. Можно, конечно, понадеяться на авось, но заземление кровли не такая уж сложная и затратная проблема. Если прикинуть возможные последствия, сравнив их с предстоящими расходами на заземление, разница будет довольно существенной. А ведь риск не только в материальных потерях, существует угроза жизни и безопасности всей семьи, не исключая детей.

Заземление крыши из металлочерепицы является необходимым элементом безопасности строения.

1. Необходимость установки молниеотвода
2. Необходимость устройства заземления крыши
3. Устройство заземления кровли
4. Подключение кровли к заземлению

Необходимость установки молниеотвода

Металлические крыши используются уже более столетия. Первоначально они изготавливались из листового металла с фальцами. Качество металла было низким, кровля требовала постоянного ухода. Современные технологии позволили создать более качественные материалы, не только выполняющие защиту дома от атмосферных осадков, но и несущие декоративную функцию. Металлическая кровля не способна гореть, но при попадании молнии может разогреться до высоких температур, которые способны поджечь нижние слои деревянной обрешетки и гидроизоляции. Как только природа молний была раскрыта, был изобретен громоотвод, хотя более правильное название – молниеотвод.

Для обеспечения безопасности строения от разрядов молнии вполне достаточно заземлить металлическую крышу.

Изначальные конструкции представляли собой установленные на мачты большой высоты стержни из металла, подключенные к заземлению. Такие устройства в первую очередь подвергались ударам молний, поэтому высокий дом с металлической крышей становится наиболее вероятной мишенью для удара молнии. Молниеотвод бывает следующих видов:

• стержневой – из трубы с заглушкой;
• антенный – из металлического прутка;
• продольный с дополнительной защитой выступающих элементов.

Необходимость сделать молниеотвод зависит от окружающего рельефа и находящихся рядом построек.

Если поблизости имеются более высокие строения, линии электропередачи с металлическими опорами, дымовые трубы котельных, вышки радиосвязи, то громоотвод можно не устанавливать.

Для обеспечения безопасности строения от разрядов молнии вполне достаточно заземлить металлическую крышу.

Необходимость устройства заземления крыши

Кроме ударов молний, серьезные неприятности может доставить статическое электричество. Казалось бы, откуда ему взяться на кровле, да еще в больших количествах? Но при ветреной погоде просто от трения пылинок о значительную площадь в крыше может накопиться значительный потенциал, способный создать довольно чувствительный удар током. Различные электромагнитные излучения, атмосферное статическое электричество тоже способны накапливаться в металлических листах кровли.

Если посмотреть с позиции теоретической электротехники, то металлическая кровля по отношению к земле представляет собой конденсатор, способный зарядиться до напряжения в несколько тысяч вольт. Крышу из деревянных материалов с уложенными слоями гидроизоляции можно представить в виде диэлектрика. Поэтому накапливающийся на кровле заряд может разрядиться самым неожиданным и непредсказуемым образом.Одним из более вероятных вариантов может оказаться человеческое тело.

Антенный молниеотвод изготавливают из металлического прутка.

Прикосновение рукой к кровле и одновременный контакт с землей создают электрическую цепь для разряда. Последствия могут быть самыми разными: от просто неприятного ощущения до потери сознания, летального исхода. Также возможна утечка статического электричества на различные системы из металлических трубопроводов. Возможны удары электрическими разрядами при касании водопроводных кранов, системы отопления в частном доме.

При наличии в конструкции дома металлических элементов заряд определенной величины способен пробить воздушный или диэлектрический зазор с образованием искр или дуги с высокой температурой. Такой вариант увеличивает возможность возникновения пожара в доме.

Наличие статического электричества также крайне негативно скажется на работе всех электронных устройств в доме: от создания помех и сбоев в их работе до полного вывода из строя.

Обновленные правила устройства электросетей требуют наличия трехжильной системы электропроводки с обязательным заземлением. Но магистральные сети пока еще в большинстве случаев остаются старого образца, с одним нейтральным проводом, использовать который в качестве заземления не допускается.

При подключении дома к сетям электроснабжения проводится проверка наличия и технического состояния заземляющего устройства. Поэтому заземлять что-либо отдельно не требуется, достаточно изготовить устройство заземления согласно выданным техническим условиям и к нему подключить жилу от кровли.

Использование естественного заземления, которое применялось ранее, нежелательно. В качестве естественного заземления использовались металлические трубы центральной отопительной системы, водопровода. При использовании современных материалов из различных полимеров с защитой от коррозии, проводящие свойства таких систем значительно изменились и не обеспечивают гарантированной защиты.

Устройство заземления кровли

Дешевле обойдется устройство заземления своими руками.

Производителями кровельных материалов вопрос заземления металлических крыш не отработан, поэтому владельцам частного дома приходится проявлять находчивость и изобретательность при выполнении подобных работ.

При отсутствии опыта можно воспользоваться услугами специалистов, но гораздо дешевле обойдется устройство заземления своими руками.

Начинать работы рекомендуется с планирования.

Часть шурупов, крепящих листы к обрешетке, обязательно должна проходить в местах, где листы идут внахлест. Поверхности листов в этих местах нужно зачистить от заводского покрытия и обработать электропроводящим составом, не подверженном окислению. При этом листы нижних рядов нужно обработать с наружной стороны, а ряды верхних – с внутренней. Соединение шурупами без дополнительной обработки создаст ненадежный контакт с малой площадью соприкосновения. При эксплуатации поверхности листов и шурупов покроются окисной пленкой и контакт исчезнет.

Перед укладкой кровельного материала нужно определить стыкующие поверхности листов и принять меры для обеспечения надежного электрического контакта между всеми листами кровли частного дома.

Подключение кровли к заземлению

Для устройства спусков из металла любой конфигурации будет нужен сварочный аппарат.

После устройства кровли при наличии в частном доме заземления нужно смонтировать подключение. Для него можно использовать такие материалы:

• металлический пруток диаметром 6-8 мм;
• стальную арматуру такого же диаметра;
• полосу из металла толщиной 1,5-3 мм, шириной 20-30 мм;
• жилы электрического кабеля, очищенные от изоляции, сечением не менее 4 мм 2 .

Количество спусков (проводников от кровли к устройству заземления) будет зависеть от размеров здания. В частном доме небольших размеров достаточно двух спусков, установленных на противоположных по любой из диагоналей углах. Для частного дома больших размеров со сложной конфигурацией крыши количество спусков должно быть больше. Конкретное количество и места расположения желательно определить при консультации со специалистами.

Для устройства спусков из металла любой конфигурации будет нужен сварочный аппарат. Резьбовые соединения можно установить только на кровле и при подключении к заземляющему устройству. Все промежуточные соединения нужно выполнять сваркой. Детали необходимо сваривать в накладку, соединение встык не допускается. Крепление к стенам нужно устанавливать по мере необходимости из имеющегося под рукой крепежа. При наличии водоотводов все элементы системы также желательно заземлять. Для подключения можно использовать чулок – специальный гибкий медный кабель без изоляции, присоединяемый к водоотводам при помощи саморезов. Для вторых концов на спусках из металла можно приварить резьбовой крепеж. Такая конструкция позволит снимать водостоки при ненадобности в зимнее время или для ремонта.

Попадание разряда молнии именно в собственное строение многим кажется маловероятным, как и статическое электричество. Но не принятые вовремя меры безопасности могут привести к весьма печальным последствиям. Поэтому решать, заземлить кровлю или нет, нужно самостоятельно с осознанием возможных последствий.

Заземление крыши в частном доме: своими руками, этапы монтажа

В первую очередь заземление крыши в частном доме делается для защиты от попадания в крышу грозового разряда. Разряд молнии представляет собой электрическую искру с огромными значениями потенциалов и токов. Разряд возникает между поверхностями, имеющими противоположный заряд. При этом не имеет значения, проводящая поверхность или нет. Расскажем в статье все этапы монтажа заземления, преимущества и недостатки разных видов.

Поскольку для крыш применяются такие материалы, как шифер, мягкая кровля, то их заземлению следует уделить не меньшее внимание, чем крышам, покрытым металлочерепицей или иными металлическими покрытиями. В сухую и жаркую погоду изолирующие покрытия на крыше способны накапливать значительный статический потенциал, поэтому существует высокая вероятность попадания молнии.

Виды молниезащиты для частных домов

Металлическая крыша не горит, но крепится на несущей конструкции из дерева, включая элементы гидро- и теплоизоляции, которые являются прекрасным горючим материалом. Попадание молнии в крышу дома чревато не ударом электрического тока, а возникшим пожаров в результате воздействия высокой температуры, которая всегда сопровождает грозовой разряд.

Для защиты от прямого попадания грозового разряда служат молниеотводы, которые соединяются с заземлением. Замечено, что молния при равных условиях, бьет в самые высокие предметы (например, одиночно стоящие деревья). Для увеличения вероятности попадания молнии в молниеприемник вместо крыши, последний должен быть выше максимальной точки строения на несколько метров. Основными элементами грозозащиты являются молниеприемник, соединительная шина – токоотвод и заземление.

Преимущественное распространение получили три вида молниеприемников:

• Штырь;
• Трос;
• Сетка. Читайте также статью: → «Разновидности систем заземления».

Монтаж штыревого молниеприемника

Исторически сложилось (ввиду простоты исполнения), что штыревой молниеприемник получил наибольшее распространение. Такой элемент грозозащиты изготавливается в виде прута из черного металла, который имеет диаметр 10-20 мм и длину около 2.5-3 м. Штырь молниеприемника закрепляют на выступающей части домостоения, в частности, на дымовой трубе, таким образом, чтобы он возвышался над ней не менее, чем на 1.5-2 м.

В том случае, когда крыша здания имеет значительную длину, устанавливают несколько молниеприемников, примерное расстояние между которыми должно составлять около 10 м. Штырь молниеотвода крепится к конструкции через изолирующие прокладки при помощи металлических скоб.

При установке нескольких молниеприемников, они соединяются между собой стальным проводом диаметром не менее 6 мм. В таком случае система молниезащиты становится комбинированной, поскольку представляет собой сочетание тросовой и штыревой систем.

Установка тросового молниеприемника

Чисто тросовая система заземления представляет собой металлический трос (провод), который протягивается вдоль верхней линии конька крыши по всей его длине на расстоянии 5-10 сантиметров от поверхности. Так же, как и при монтаже штыревого молниеотвода, необходимо применять изолирующие прокладки.

Тросовый молниеприемник

Прокладки устанавливаются с таким расчетом, чтобы при выпадении снега, трос молниеприемника не касался крыши (зимой ничего страшного в этом нет, поскольку грозы отсутствуют, но после наступления теплой погоды заземление придется ремонтировать). Тросовый молниеприемник предпочтителен в том случае, когда крыша здания имеет большое удлинение (отношение длины к ширине).

Применение для защиты сеточного молниеприемника

Молниеприемник в виде сетки выполняется на крышах зданий, имеющих большую площадь и возможность частой установки промежуточных креплений (крыши из металлочерепицы, промышленные здания). Сетчатый молниеотвод выполняется из металлических тросов, проложенных по всей поверхности в виде сетки со стороной ячейки 5-6 м. Как и отдельный трос, все элементы сетчатого молниеприемника не должны доходить до поверхности крыши 5-10 см учетом прогиба под тяжестью снежного покрова в зимнее время.

Пример выполнения фрагмента сеточного молниеприемника

Совет #1. В качестве изолирующих прокладок при монтаже заземления можно использовать бруски из плотного дерева, пропитанные водоотталкивающим составом.

Все элементы молниеприемников должны быть надежно соединены между собой для получения хорошего электрического контакта. В идеальном варианте это должна быть сварка, но поскольку при монтаже системы на крыше сваркой пользоваться невозможно, то применяют специальные стальные хомуты которые стягиваются посредством болтового соединения. Все соединения после монтажа обязательно покрываются слоем защитной битумной мастики для защиты от попадания влаги.

Соединение элементов заземления при помощи хомута, крепление токопровода к крыше.

Контур заземления: назначение и монтаж

Не менее важен для заземления крыши заземляющий контур. По вопросам устройства контура существует множество источников, однако все они базируются на Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выполнение заземляющего контура в соответствии с Правилами требует больших материальных и трудовых затрат. Не менее надежное, но не такое трудоемкой устройство можно сделать с минимальными материальными затратами.

На месте выполнения контура на грунте производится разметка и выкапывается траншея по форме будущего заземления. Ширина траншеи 0.3–0.5 м и глубина 0.4-0.8 м. В углах треугольника (в случае треугольного распределения заземлителей) или вдоль одной линии с равными промежутками в землю забиваются металлические штыри с таким условием, чтобы верхние концы возвышались над дном траншеи на 0.2 м. Выступающие концы соединяются между собой стальной полосой при помощи сварки. Расстояние между ближайшим заземлителем и стеной дома должно быть от 1 до 6 м.

Траншея для контура заземления.

Совет #2. Для того, чтобы штыри легче входили в грунт и не перекашивались при заглублении, нижние концы нужно заострить (например, болгаркой).

При выполнении контура заземления вместо штырей можно применить отрезки труб или уголка в соответствии с таблицей.

изделия

Токоотвод для соединения контура с молниеприемником

Молниеприемник и заземляющий контур соединяются между собой посредством токоотвода, который выполняется в виде стальной полосы или провода с диаметром 6 мм. Длина токоотвода должна быть, по возможности, минимальной, следовательно, расположение токоотвода и заземляющего контура должно быть определено заранее.

Каждый молниеприемник требует отдельного контура заземления. В случае сеточного или тросового исполнения обычно устанавливают два контура заземления на противоположных сторонах здания. При прокладке токоотвода по стене здания следует помнить, что расстояние от окон и дверей должно быть не менее 0.5 м. К стене из горючих материалов (дерево, ОСБ) токоотвод крепится через изолирующие прокладки толщиной 10-15 см.

Токоотвод крепится к элементам молниеприемника при помощи болтового соединения. Токоотвод между молниеприемником и заземляющим контуром можно выполнить из медного проводника в виде гибкого канатика общим сечением не менее 35 мм2. Стальные элементы в местах болтовых соединений с медным проводником не должны иметь цинкового покрытия во избежание образования гальванической пары и электрохимической коррозии элементов.

Совет #3. При выполнении заземления крыши дома нужно стараться обойтись минимальным количеством соединений, поскольку они являются «слабым звеном» в любой конструкции. Там, где это возможно, применяется сварка.

Важно! Никогда, ни при каких обстоятельствах, не выполняйте работы на крыше, особенно связанные с установкой и ремонтом заземления, при приближении грозы, особенно во время ее! Также нельзя находиться во время грозы вблизи элементов грозозащиты и заземления и касаться их.

Частые вопросы новичков

Вопрос №1. Можно ли использовать для крепления громоотводов рядом стоящие высокие деревья?

Да, можно, если высота громоотвода будет выше самой высокой точки крыши и расстояние от дерева до крыши не более нескольких метров.

Вопрос №2. Почему нельзя прокладывать отвод заземления параллельно существующим проводам электропроводки или различных коммуникаций?

При прохождении токов высоких значений в параллельных проводниках будет наводиться ЭДС самоиндукции, способная вывести из строя бытовые приборы.

Распространенные ошибки при монтаж заземления

Ошибки при монтаже заземления могут привести к катастрофическим последствиям, поэтому не следует пренебрегать рекомендациями специализированных источников и, тем более «изобретать велосипед». Ниже приведены самые распространенные ошибки:

• Подключение отвода заземления к арматуре здания. Никому не известно, каким образом строительная арматура контактирует с грунтом, на какую глубину уложены заземлители и, главное, отсутствует ли контакт арматуры с внутренними элементами в помещениях.
• Использование в качестве заземления водопровода или канализации. Во-первых, труба водопровода или канализации заполнена водой и имеет выход в помещение, во-вторых, трубопровод может быть разъеден коррозией на каком-либо своем участке или иметь непроводящую вставку (пластиковая, керамическая или асбестоцементная труба).
• Покрытие заземляющих электродов краской для защиты от коррозии. Очень часто для того, чтобы предотвратить разрушение заземляющих электродов, их окрашивают по всей длине, тем самым, покрывая изолирующим слоем. Красить нужно только те части электродов, которые расположены на уровне грунта и имеют сварные соединения.
• Выполнение заземлителя из листового металла. Листовой металл при своих достоинствах (большая площадь контакта) имеет свойство деформироваться, следовательно, под ним могут образовываться пустоты, которые сводят на нет преимущества. Кроме того, листовой материал сильно подвержен коррозии и с каждым годом эффективность заземления стремится к нулю. Такой вариант исполнения заземления был распространен во времена первых радиоприемников, когда для их работы кроме антенны требовалось еще и заземление. Токи заземления там ничтожны.
• Выполнение соединений элементов заземления алюминиевым проводом. Алюминиевый провод используется благодаря легкости и гибкости. На этом его преимущества заканчиваются. Среди всех проводящих материалов, используемых при работе с электроэнергией, он имеет наименьшую прочность и температуру плавления.
• Использование в качестве приемника грозовых разрядов и токоотвода элементов металлической крыши. Поскольку листы металлочерепицы не имеют между собой надежного электрического контакта, ток, проходящий через места соединений, вызовет их локальный разогрев вплоть до плавления металла и возгорания несущих конструкций.