Lo scopo di un sistema di protezione contro i fulmini è quello di proteggere una struttura dai fulmini e di convogliarne l'energia a terra in modo sicuro attraverso il percorso più breve possibile. Tuttavia, affinché un impianto di questo tipo svolga il suo compito, deve essere realizzato correttamente.
I fulmini derivanti da scariche elettriche hanno un'intensità fino a 20.000 ampere, il che significa che possono riscaldare l'aria fino a 30.000 gradi Celsius. I fulmini che appaiono cercano il percorso più breve verso terra per compensare le differenze di potenziale tra le nuvole e il terreno. Purtroppo, accade spesso che tali fulmini colpiscano un edificio. Ciò può causare diversi effetti pericolosi. Quando un fulmine colpisce un materiale non infiammabile (ad esempio cemento, mattoni), può causarne la rottura, mentre colpire i cavi elettrici può danneggiarli, così come danneggiare i dispositivi collegati alla rete elettrica, il che può persino provocare un incendio.
La legge edilizia prevede l'obbligo di installare un sistema di protezione contro i fulmini negli edifici con altezza superiore a 15 m e superficie di almeno 500 m³ o negli edifici realizzati con materiali infiammabili, nonché in tutti gli edifici di pubblica utilità. Tuttavia, vale la pena proteggere ogni edificio residenziale con un parafulmine. Inoltre, quando si assicura un edificio, spesso l'assicuratore richiede di dotarlo di un sistema di protezione contro i fulmini, con la possibilità di richiedere ulteriori sconti sulla polizza assicurativa.
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In cosa consiste un impianto di protezione contro i fulmini?
Un sistema di protezione contro i fulmini non è altro che una rete di fili metallici installati sul tetto. Questi fili sono collegati direttamente a terra. Grazie a ciò, l'energia trasferita dal fulmine viene convogliata a terra in modo sicuro. Un tipico sistema di protezione contro i fulmini, conforme alla norma armonizzata PN-EN 62305-1:2011, è costituito dai seguenti elementi:
Terminali aerei verticali e orizzontali
Fa parte del sistema di protezione contro i fulmini installato sul tetto. Questi elementi di installazione sono spesso realizzati in filo di acciaio zincato , acciaio inossidabile, rame e lega di alluminio ALMgSI. Il loro diametro è stato unificato a 8 mm. I terminali d'aria orizzontali vengono installati lungo il colmo e sul bordo del tetto, creando così una griglia di terminali d'aria. Tuttavia, quando il tetto è molto ripido e inclinato, i terminali d'aria vengono montati su di esso utilizzando staffe per tetto . Devono essere utilizzati anche terminali d'aria verticali che sporgono sopra gli elementi protetti, come: guglie di camini, pali di protezione contro i fulmini o altri tipi di guglie che isolano il sistema di protezione contro i fulmini dagli elementi protetti che si estendono sopra la superficie del tetto, come un palo dell'antenna, un camino di ventilazione, una canna fumaria. È importante sapere che la funzione di terminali d'aria è spesso svolta da alcune parti metalliche della casa, che devono essere collegate al sistema di messa a terra dell'edificio, oppure deve essere prevista una messa a terra separata. Il più delle volte si tratta di grondaie, corrimano, ma anche parti metalliche del tetto. Tuttavia, non possono essere realizzati in lamiera di spessore inferiore a 0,5 mm, sotto di essi non possono esserci materiali infiammabili e il collegamento tra questi elementi deve essere elettricamente efficace;
tubi di scarico
Si tratta di elementi che collegano i terminali d'aria e le barre di messa a terra. Sono realizzati con gli stessi materiali utilizzati per i terminali d'aria. Le calate possono anche essere realizzate in nastro d'acciaio . Tali elementi possono essere installati sia sulla facciata dell'edificio (a 2 cm dal muro), lungo la grondaia e sotto la facciata in speciali tubi parafulmine con resistenza ai guasti elettrici (resistenza del tubo 100 kV). È importante ricordare di collegare la calata a terra tramite una pinza di prova. Vale la pena di fissare ulteriormente quest'ultima inserendola in una scatola di prova (controllo e misurazione). Per motivi di sicurezza, i conduttori di protezione non devono essere installati a meno di 2 m dall'ingresso dell'edificio. Devono essere installati in apposite scatole di prova (a terra o in facciata).
Messa a terra
Questo è l'ultimo elemento del sistema di protezione contro i fulmini, ma non meno importante degli altri. La messa a terra può essere realizzata in diversi modi. La prima opzione prevede l'utilizzo del rinforzo delle fondamenta dell'edificio, che deve essere collegato in modo permanente alla striscia di acciaio che fuoriesce dal perimetro delle fondamenta. Questa è la cosiddetta messa a terra naturale. È possibile anche realizzare una messa a terra artificiale. Il primo metodo consiste nell'installare una messa a terra ad anello chiuso attorno all'edificio. A questo scopo si utilizza una striscia di acciaio zincato, che viene interrata a una profondità di 80 cm. Tuttavia, è necessario mantenere una distanza di 1 m dall'edificio. La terza opzione è la messa a terra verticale, costituita da barre di acciaio conficcate nel terreno.
Principio di funzionamento di un impianto di protezione contro i fulmini
Lo scopo dell'installazione di un sistema di protezione contro i fulmini è già stato menzionato all'inizio di questo articolo. Si tratta principalmente di proteggere l'edificio e di riuscire a trasferire l'energia trasferita dal fulmine al suolo il più rapidamente possibile. Il principio di funzionamento di un sistema di protezione contro i fulmini è molto semplice. L'elemento più elevato del sistema sono i terminali d'aria, che assorbono le correnti quando si verifica un fulmine. Si potrebbe persino dire che attirano il fulmine a colpire i terminali d'aria e non altri elementi dell'edificio. La corrente passa dai terminali d'aria alle calate e, attraverso queste, raggiunge gli elettrodi di messa a terra. Sono loro a dissipare l'energia del fulmine. In questo modo, la differenza di potenziale tra le nubi e il suolo viene equalizzata.
Sebbene un sistema di protezione contro i fulmini non sia obbligatorio per tutte le abitazioni di superficie inferiore a 500 m³, vale la pena installarlo per proteggere al meglio l'edificio, i residenti e i dispositivi collegati alla rete elettrica. Tuttavia, è necessario che sia installato correttamente, in conformità con le norme vigenti, affinché un impianto di questo tipo possa svolgere la sua funzione.
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