Z burzą nie ma żartów, bo stanowi ona ogromne niebezpieczeństwo. Co jakiś czas słychać o dramatycznych zdarzeniach związanych z porażeniem pioruna. Najczęściej dzieje się to na otwartej przestrzeni, gdzie ciężko się schronić, lecz nierzadko wyładowania uderzają w budynki, niszcząc je, stanowiąc ogromne ryzyko dla domowników. Aby temu zapobiec, montuje się instalacje odgromowe.
Sprawdź instalacje odgromowe w hurtowni Onninen
Instalacje odgromowe chronią one nie tylko przed bezpośrednim uderzeniem pioruna, ale również przed przepięciami atmosferycznymi, które mogą powodować kosztowne uszkodzenia instalacji elektrycznej oraz urządzeń elektronicznych. Temat jest bardzo poważny, dlatego więc poświęcimy mu obszerny artykuł, wskazując na najważniejsze zagadnienia. Na początek zastanowimy się, na jakich budynkach instalacja odgromowa jest wymagana, dlaczego właśnie w danym miejscu projekt instalacji odgromowej ma tak ogromne znaczenie? Następnie zaś przejdziemy do innych ważnych pojęć: wyliczenie wskaźnika zagrożenia piorunowego dla normy PN-EN 62305-2, zabezpieczenie budynku z instalacją zewnętrzną LPS i wewnętrzną, poziom ochrony LPL i klasy LPS w kontekście norm prawnych, obliczenie miejsca montażu zwodów oraz aktualne przepisy i normy instalacji odgromowej. Zapraszamy do lektury!
Na jakich budynkach instalacja odgromowa jest obowiązkowa?
Instalacje odgromowe, znane powszechnie jako piorunochron, montowane są na wielu budynkach, zwłaszcza tam, gdzie jest taki obowiązek. Zależy to od wielu czynników, jak rodzaj budynku, jego wysokość, przeznaczenie oraz lokalizacja. Montując więc instalację odgromową, musimy o nich pamiętać. Polskie przepisy prawa (Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie) mówią, że instalacja odgromowa jest obowiązkowa na budynkach szczególnie narażone na uderzenia piorunów, co w konsekwencji mogłoby spowodować zagrożenie tragiczne w skutkach - dla zdrowia ludzi, środowiska i mienia. Montaż instalacji odgromowej powinien więc uwzględniać te wytyczne, trzeba więc przestrzegać warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać.
Biorąc to pod uwagę, mamy tutaj na myśli obiekty przemysłowe oraz magazynowe, zwłaszcza te, w których przechowuje się materiały łatwopalne. To jednocześnie budynki z dużymi powierzchniami dachowymi, które są narażone na uderzenia piorunów. Dotyczy to również wysokich budynków mieszkalnych, powyżej 20 metrów, budynków użyteczności publicznej (szkoły, szpitale, urzędy itp.) oraz obiektów historycznych i zabytkowych, które ze względy na swoją wartość wymagają szczególnej ochrony.
Jak prawidłowo wyliczyć wskaźnik zagrożenia piorunowego dla normy PN-EN 62305-2?
Aby ochrona odgromowa była skuteczna, musi być nie tylko odpowiednio zamontowana, ale i dobrana pod kątem zagrożenia piorunowego. W tym celu trzeba prawidłowo wyliczyć wskaźnik tego zagrożenia dla normy PN-EN 62305-2. Wskaźnik zagrożenia piorunowego (LRI - Lightning Risk Index) to najważniejszy parametr, pozwalający określić, czy dany budynek wymaga instalacji odgromowej, a jeśli tak - jaki poziom należy zastosować. Norma PN-EN 62305-2 opisuje szczegółowo metodologię wymienionego wskaźnika. W tym celu musimy uwzględnić kilka kluczowych czynników. Jednym z nich jest oczywiście rodzaj i wysokość budynku. Im są wyższe, tym ryzyko uderzenia pioruna wzrasta. To samo powiemy o powierzchni. Im jest większa, tym zwiększa się niebezpieczeństwo niebezpiecznego uderzenia.
Kolejnym parametrem jest lokalizacja budynków, ponieważ te, które są położone w obszarach o wysokiej gęstości wyładowań atmosferycznych, są bardziej narażone na uderzenia piorunów. Mowa tu na przykład o obiektach budowlanych położonych wysoko. Niezwykle ważnym czynnikiem jest też przeznaczenie budynku, ponieważ te, w których przebywa wielu ludzi lub przechowuje się niebezpieczne materiały, wymagają wyższego poziomu ochrony. Równie istotne są elementy konstrukcyjne i materiały użyte do wznoszenia budynku, mogą one bowiem wpływać na większe ryzyko w czasie burzy. Na to ryzyko narażone są szczególnie obiekty wykonane z metalu.
W normie PN-EN 62305-2 mamy wiele szczegółowych tabel i wzorów. Dzięki nim można obliczyć wskaźnik zagrożenia piorunowego. Uwzględniając takie czynniki, jak lokalizacja, wysokość i powierzchnię dachu można obliczyć prawdopodobieństwo uderzenia pioruna w budynek (N). Inną wartością jest ocena potencjalnych szkód (L), gdzie bierze się pod uwagę przeznaczenie budynku i rodzaj przechowywanych w nim materiałów. Na tej podstawie można wyliczyć wskaźnik zagrożenia (R) na podstawie wzoru: R = N x L, gdzie R to określenie poziomu ryzyka, dzięki czemu można dopasować stopień ochrony odgromowej.
Odpowiednie zabezpieczenie budynku z instalacją zewnętrzną LPS i wewnętrzną
Żeby skutecznie zabezpieczyć budynek przed skutkami uderzenia pioruna, powinniśmy zastosować kompleksowy zestaw instalacji odgromowej, składający się z instalacji zewnętrznej (LPS - Lightining Protection System) i wewnętrznej. Pierwsza z wymienionych - zewnętrzna instalacja odgromowa (LPS) - złożona jest z takich elementów, jak:
- Zwody - przechwytują wyładowania atmosferyczne; może to być schemat zwojów pionowych, poziomych lub kombinowanych;
- Przewody odprowadzające - kierują prąd piorunowy od zwodów do uziomów. Rola przewodów odprowadzających jest więc tu niezwykle ważna;
- Uziomy odgromowe - odprowadzają prąd piorunowy do ziemi. Wyróżniamy uziomy pionowe, które mają charakter prętów wbitych w ziemię oraz uziomy poziome - taśmy miedziane zakopane w ziemię.
Zewnętrzna instalacja jest niezwykle ważna, wystawiona jakby na pierwszą linię frontu w walce z piorunami. Niemniej, nie zadziała odpowiednio bez wewnętrznej instalacji, która obejmuje:
- Ograniczniki przepięć - chronią sieci elektryczne i instalację elektroniczną przed przepięciami wywołanymi uderzeniem pioruna;
- Ekranowanie i uziemienie - dzięki tym elementom zmniejszone jest ryzyko uszkodzeń instalacji elektrycznych. Kwestia uziemienia ma więc tu tak samo istotne znaczenie, jak wspomniane przed chwilą ograniczniki. Uziom to więc podstawa w każdej instalacji.
Sprawdź instalacje odgromowe w hurtowni Onninen
Poziom ochrony LPL i Klasy LPS, a normy prawne instalacji odgromowych
Poziom ochrony odgromowej (LPL), jak również klasa instalacji odgromowej (LPS - Lightning Protection System) definiują wymagania odnoszące się do instalacji odgromowej zgodnie z normą PN-EN 62305. Jeśli chodzi o LPL to możemy zdefiniować cztery poziomy ochrony odgromowej - od LPL I do LPL IV.
Pierwszy z nich - LPL I - oznacza najwyższy poziom ochrony, zalecany do budynków o bardzo wysokim uderzeniu pioruna. Idąc dalej tym tokiem, LPL II dotyczy budynków o wysokim ryzyku, LPL III - o umiarkowanym ryzyku, LPL IV - o niskim ryzyku.
Klasa instalacji odgromowej LPS określa szczegółowe wymagania techniczne dotyczące elementów instalacji. Wymieniamy klasę I, co określa wysokie wymagania, zastosowanie najbardziej zaawansowanych technologii oraz materiałów, jak również klasy niższe - II, III i IV, oznaczające mniejsze wymagania techniczne. Muszą być jednak zawsze dostosowane do poziomu ochrony.
Jak obliczyć miejsce montażu zwodów?
Miejsce montażu zwodów ma bardzo duże znaczenie dla całej instalacji, musi być więc prawidłowo obliczone. Aby tak było, należy wziąć pod uwagę, takie czynniki, jak rodzaj budynku, typ zwodów i odległość między zwodami.
W przypadku pierwszego z parametrów - rodzaju budynku - chodzi o to, by właściwie rozmieścić zwody, a więc w taki sposób, aby pokryć całą powierzchnię budynku, zapewniając tym samym ochronę konstrukcji. W kontekście kolejnego aspektu - typu zwodów - warto wiedzieć, że mogą być one pionowe, na przykład masztowe, lub poziome, jak drut odgromowy. Kwestią jest ich wybór, który zależy od kształtu dachu i specyfiki budynku. Równie istotna jest kwestia dotycząca odległości między zwodami. Według normy PN-EN 62305, odległości muszą być dobrane precyzyjnie, na tyle, aby żaden z punktów dachu nie znajdował się poza strefą ochronną. Oznacza to de facto, że zwody powinny być rozmieszczone w odpowiednich odległościach. Gdy mowa o budynkach o niskim poziomie ryzyka (jak LPL IV) nie mogą być większe niż 10-15 m. W przypadku większego poziomu ryzyka te odległości muszą być oczywiście jeszcze mniejsze.
Warto pokazać przykładowe obliczenia, co przybliży tę tematykę. Weźmy więc pod uwagę budynek o wymiarach 30x40 metrów z dachem płaskim. Występujący tu poziom ochrony LPL III nakazuje, by odległości między zwodami wynosiły 10 metrów. Na dachu muszą więc znaleźć się 4 zwody na dłuższym boku, żeby pokryć całą długość. Wyliczenia przedstawiają się wobec tego następująco: 30m/10m=3. Na krótszym boku zaś musimy umieścić 5 zwodów, a więc 40m/10m=4. Daje to łącznie co najmniej 20 zwodów.
Aktualne przepisy i normy instalacji odgromowej PN-EN 62305
Dla pełnego obrazu tej tematyki powinniśmy jeszcze poznać dokładnie aktualne przepisy oraz normy instalacji odgromowej PN-EN 62305. Norma ta składa się z czterech części: PN-EN 62305-1 (Ogólne zasady ochrony odgromowej), PN-EN 62305-2 (Zarządzanie ryzykiem i wyliczanie wskaźnika zagrożenia piorunowego), PN-EN 62305-3 (Ochrona fizyczna budynków i instalacji), PN-EN 62305-4 (Ochrona urządzeń elektronicznych w budynkach).
Mając wiedzę o tych normach, warto dodatkowo wiedzieć o kluczowych wymaganiach, dotyczących projektowania i montażu instalacji, nie tylko zgodnie z normą PN-EN 62305, ale też obowiązującymi przepisami prawa budowlanego. Odnosi się to również do materiałów i komponentów, jak zwody, przewody odprowadzające i uziomy. Wszystkie te elementy muszą spełniać określone wymagania jakościowe, wykazywać nienaganną odporność na korozję. Należy też pamiętać o regularnych przeglądach oraz konserwacji, żeby zapewnić instalacji odgromowej skuteczność i długotrwałą niezawodność.
Trzeba też pamiętać, że Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, zostało trochę zmienione. Aktualizacja ta miała na celu zmiany w standardach technicznych dotyczących ochrony odgromowej. Zapisy zmieniające rozporządzenie dotyczą zastosowania nowoczesnych materiałów oraz technologii, jak bednarka i drut odgromowy, które muszą być wykonane z materiałów o wysokiej przewodności. W rozporządzeniu znajdziemy też informacje dotyczącą zwiększenia częstotliwości przeglądów oraz konserwacji.
Mamy nadzieję, że dowiedzieli się Państwo tego, co najistotniejsze w zakresie bezpieczeństwa i wymagań prawnych dotyczących instalacji odgromowych. Temat jest niezwykle ważny, dlatego też warto dokładnie go znać.