On ne plaisante pas avec les orages, car ils représentent un danger considérable. On entend parfois parler d'événements dramatiques liés à la foudre. Le plus souvent, ces événements se produisent dans des espaces ouverts, où il est difficile de trouver un abri, mais les décharges frappent souvent des bâtiments, les détruisant et représentant un risque considérable pour les ménages. Pour éviter cela, des systèmes de protection contre la foudre sont installés.
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Les systèmes de protection contre la foudre protègent non seulement contre les impacts directs de foudre, mais aussi contre les surtensions atmosphériques qui peuvent causer des dommages coûteux aux installations électriques et aux appareils électroniques. Le sujet étant très sérieux, nous y consacrerons un article complet, soulignant les points les plus importants. Nous examinerons d'abord quels bâtiments nécessitent un système de protection contre la foudre, pourquoi la conception de ce système est-elle si importante dans un lieu donné ? Nous aborderons ensuite d'autres concepts importants : le calcul de l'indice de risque de foudre selon la norme PN-EN 62305-2, la sécurisation d'un bâtiment avec un système de protection contre la foudre externe et une installation interne, le niveau de protection contre la foudre et la classe de protection contre la foudre dans le contexte des normes légales, le calcul du lieu d'installation des paratonnerres, et les réglementations et normes en vigueur relatives aux systèmes de protection contre la foudre. Nous vous invitons à lire cet article !
Sur quels bâtiments une installation de protection contre la foudre est-elle obligatoire ?
Les systèmes de protection contre la foudre , communément appelés paratonnerres, sont installés sur de nombreux bâtiments, notamment lorsqu'une telle obligation existe. Cela dépend de nombreux facteurs, tels que le type de bâtiment, sa hauteur, sa destination et son emplacement. Par conséquent, lors de l'installation d'un système de protection contre la foudre, il est essentiel d'en tenir compte. La loi polonaise (Règlement du ministre des Infrastructures du 12 avril 2002 relatif aux conditions techniques que doivent respecter les bâtiments et leur emplacement) stipule qu'un système de protection contre la foudre est obligatoire sur les bâtiments particulièrement exposés à la foudre, ce qui pourrait entraîner des conséquences tragiques pour la santé humaine, l'environnement et les biens. L'installation d'un système de protection contre la foudre doit donc tenir compte de ces directives et respecter les conditions techniques qu'il doit respecter.
Ceci inclut les installations industrielles et de stockage, notamment celles où sont stockées des matières inflammables. Il s'agit également de bâtiments dotés de grandes toitures exposées à la foudre. Cela s'applique également aux immeubles d'habitation de grande hauteur (plus de 20 mètres), aux bâtiments publics (écoles, hôpitaux, bureaux, etc.) et aux bâtiments historiques qui, en raison de leur valeur, nécessitent une protection particulière.
Comment calculer correctement l'indice de risque de foudre pour la norme PN-EN 62305-2 ?
Pour une protection efficace contre la foudre, il est essentiel non seulement de l'installer correctement, mais aussi de la choisir en fonction du risque de foudre. Pour ce faire, l'indice de risque de foudre (IRF) de la norme PN-EN 62305-2 doit être calculé correctement. L'IRF est le paramètre le plus important pour déterminer si un bâtiment nécessite un système de protection contre la foudre et, le cas échéant, quel niveau utiliser. La norme PN-EN 62305-2 décrit en détail la méthodologie de cet indice. Pour ce faire, plusieurs facteurs clés doivent être pris en compte. L'un d'eux est bien sûr le type et la hauteur du bâtiment. Plus ils sont hauts, plus le risque de foudre est élevé. Il en va de même pour la surface. Plus elle est grande, plus le risque de foudre est élevé.
Un autre paramètre est l'emplacement des bâtiments, car ceux situés dans des zones à forte densité de décharges de foudre sont plus vulnérables aux impacts de foudre. Par exemple, il s'agit de bâtiments situés en hauteur. La destination du bâtiment est également un facteur extrêmement important, car ceux qui abritent de nombreuses personnes ou stockent des matières dangereuses nécessitent un niveau de protection plus élevé. Les éléments structurels et les matériaux utilisés pour la construction du bâtiment sont tout aussi importants, car ils peuvent augmenter le risque en cas d'orage. Les objets métalliques sont particulièrement exposés à ce risque.
La norme PN-EN 62305-2 contient de nombreux tableaux et formules détaillés. Ils permettent de calculer l'indice de risque de foudre. En tenant compte de facteurs tels que l'emplacement, la hauteur et la surface du toit, la probabilité d'un coup de foudre sur un bâtiment (N) peut être calculée. L'évaluation des dommages potentiels (L) prend également en compte la destination du bâtiment et le type de matériaux qui y sont stockés. Sur cette base, l'indice de risque (R) peut être calculé selon la formule suivante : R = N x L, où R représente le niveau de risque, ce qui permet d'ajuster le niveau de protection contre la foudre.
Protection appropriée du bâtiment avec LPS externe et installation interne
Pour protéger efficacement un bâtiment contre les effets de la foudre, il est nécessaire d'utiliser un système complet de protection contre la foudre, composé d'un système externe (SPF) et d'un système interne. Le premier, le SPF, comprend les éléments suivants :
- Terminateurs d'air - interceptent les décharges de foudre ; il peut s'agir d'un modèle de bobines verticales, horizontales ou combinées ;
- Conducteurs de descente : ils dirigent le courant de foudre des paratonnerres vers les électrodes de terre. Leur rôle est donc crucial ;
- Les paratonnerres conduisent le courant de foudre vers le sol. On distingue les paratonnerres verticaux, plantés dans le sol, et les paratonnerres horizontaux, constitués de bandes de cuivre enterrées.
L'installation externe est extrêmement importante, car elle est en première ligne dans la lutte contre la foudre. Cependant, son bon fonctionnement dépend de l'installation interne, qui comprend :
- Parafoudres - protègent les réseaux électriques et les installations électroniques contre les surtensions provoquées par la foudre ;
- Blindage et mise à la terre : ces éléments réduisent les risques de dommages aux installations électriques. La mise à la terre est donc tout aussi importante que les limiteurs mentionnés précédemment. La mise à la terre est donc la base de toute installation.
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Niveaux de protection LPL et LPS et normes légales pour les installations de protection contre la foudre
Le niveau de protection contre la foudre (LPL) ainsi que la classe du système de protection contre la foudre (LPS - Lightning Protection System) définissent les exigences relatives au système de protection contre la foudre conformément à la norme PN-EN 62305. Quant au LPL, nous pouvons définir quatre niveaux de protection contre la foudre - de LPL I à LPL IV.
Le premier niveau – LPL I – correspond au niveau de protection le plus élevé, recommandé pour les bâtiments exposés à des impacts de foudre très importants. De même, le LPL II s'applique aux bâtiments à risque élevé, le LPL III à risque modéré et le LPL IV à risque faible.
La classe du système de protection contre la foudre LPS spécifie des exigences techniques détaillées pour les composants du système. Nous listons la classe I, qui impose des exigences élevées et l'utilisation de technologies et de matériaux de pointe, ainsi que les classes inférieures II, III et IV, qui impliquent des exigences techniques moindres. Cependant, elles doivent toujours être adaptées au niveau de protection.
Comment calculer l'emplacement d'installation des terminaux aériens ?
L'emplacement des bouches d'aération est crucial pour l'ensemble de l'installation ; il doit donc être calculé correctement. Pour ce faire, il est nécessaire de prendre en compte des facteurs tels que le type de bâtiment, le type de bouches d'aération et la distance entre elles.
Concernant le premier paramètre (type de bâtiment), il s'agit de placer correctement les paratonnerres, c'est-à-dire de manière à couvrir toute la surface du bâtiment, assurant ainsi la protection de la structure. Concernant l'aspect suivant (type de paratonnerre), il est important de savoir qu'ils peuvent être verticaux, comme un mât, ou horizontaux, comme un paratonnerre . Le choix de ces paratonnerres est crucial, car il dépend de la forme du toit et des spécificités du bâtiment. La distance entre les paratonnerres est tout aussi importante. Selon la norme PN-EN 62305, les distances doivent être choisies avec précision, de sorte qu'aucun point du toit ne se trouve en dehors de la zone de protection. Cela signifie que les paratonnerres doivent être placés à des distances appropriées. Pour les bâtiments à faible niveau de risque (tels que LPL IV), ces distances ne peuvent pas dépasser 10 à 15 m. Pour un niveau de risque plus élevé, ces distances doivent bien sûr être encore plus faibles.
Il est utile de présenter des exemples de calculs pour approfondir le sujet. Prenons l'exemple d'un bâtiment de 30 x 40 mètres avec un toit plat. Le niveau de protection LPL III exige ici une distance de 10 mètres entre les paratonnerres. Il faut donc prévoir 4 paratonnerres sur le côté le plus long du toit pour couvrir toute la longueur. Les calculs sont donc les suivants : 30 m/10 m = 3. Sur le côté le plus court, il faut placer 5 paratonnerres, soit 40 m/10 m = 4. On obtient ainsi un total d'au moins 20 paratonnerres.
Réglementations et normes en vigueur pour les installations de protection contre la foudre PN-EN 62305
Pour une vision complète de ce sujet, il est également utile de se familiariser avec les réglementations et normes actuelles relatives au système de protection contre la foudre PN-EN 62305. Cette norme se compose de quatre parties : PN-EN 62305-1 (Principes généraux de la protection contre la foudre), PN-EN 62305-2 (Gestion des risques et calcul de l'indice de risque foudre), PN-EN 62305-3 (Protection physique des bâtiments et des installations), et PN-EN 62305-4 (Protection des appareils électroniques dans les bâtiments).
La connaissance de ces normes permet également de connaître les exigences clés pour la conception et la mise en œuvre de l'installation, conformément non seulement à la norme PN-EN 62305, mais aussi aux réglementations applicables en matière de construction. Ceci s'applique également aux matériaux et composants, tels que les paratonnerres, les conducteurs de descente et la mise à la terre. Tous ces éléments doivent répondre à des exigences de qualité spécifiques et démontrer une résistance irréprochable à la corrosion. Il est également important de veiller à des inspections et à une maintenance régulières afin de garantir l'efficacité et la fiabilité à long terme de l'installation de protection contre la foudre.
Il convient également de rappeler que le règlement du ministre des Infrastructures du 12 avril 2002 relatif aux conditions techniques auxquelles doivent satisfaire les bâtiments et leur emplacement a été légèrement modifié. Cette mise à jour visait à modifier les normes techniques relatives à la protection contre la foudre. Les dispositions modifiant le règlement concernent l'utilisation de matériaux et de technologies modernes, tels que les rubans et les fils de garde, qui doivent être fabriqués à partir de matériaux hautement conducteurs. Le règlement contient également des informations sur l'augmentation de la fréquence des inspections et de la maintenance.
Nous espérons que vous avez appris les points essentiels concernant la sécurité et les exigences légales relatives aux installations de protection contre la foudre. Ce sujet est crucial et mérite d'être approfondi.
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