Как защитить кровлю из профнастила от молнии

Молниезащита кровли является важным и необходимым элементом конструктива выполненной из металлического покрытия крыши деревянного дома. Если во время ненастья молния угодит в кровлю — а от такого явления никто не застрахован — вмиг могут вспыхнуть стропильная система и деревянная обрешетка. 

Чтобы уберечь постройку от несчастного случая, можно самостоятельно соорудить относительно простую, проверенную временем систему, на протяжении нескольких веков служащую надежной защитой сооружений от природных электрических разрядов.

Молния и защита: исторические вехи 

Осознание факта необходимости в защите от молнии пришло к человечеству тысячелетия тому назад. В наши дни упоминания о первых способах уберечься от грозы в виде тюленьих шкур или змеиной кожи вызывают лишь улыбку. 

Еще в Древнем Египте от ударов молнии пытались оградить дворцы и храмы, используя первые громоотводы, предназначением аналогичные современным. Появление по-настоящему действенных системы молниезащиты датируется 18-19 веками. 

Изобретателем молниеотвода принято считать Бенджамина Франклина, в 1752 году заметившего электрическую природу молнии в ходе опыта с воздушным змеем. 

Приняв за основу разработки идею древнегреческих моряков, применявших для защиты суден от молнии закрепленные на мачтах мечи, продолжением которых служили спускающиеся в воду веревки большой длины, ученый создал более совершенную конструкцию устройства молниезащиты, актуальную доныне.

Независимо от Франклина единовременно с ним теория была подтверждена французом Далибаром на примере металлического стержня, улавливающего электричество от грозы. 

Известно о сооружении 25 годами ранее русским научным деятелем Акинфием Демидовым Невьянской башни, увенчанной заземленным железным штырем, однако автор так и не запатентовал свое открытие. 

Давние собратья современных молниеотводов, притягивающие природные разряды, являли собой стержни из металла, установленные на поднятых высоко мачтах.

В качестве мест установки первых молниеотводов выбирали наиболее высокие постройки в городах и поселках, чаще всего ими становились храмы, церкви, колокольни, а позднее и другие здания.

Систему из металлических проводников, соединенных с размещенными на кровле и заземленными стержнями, в 1880 году презентовал физик из Бельгии Меллсанс.

1986 год ознаменовался появлением активных молниеотводов. После ряда научных работ по изучению физических свойств молнии был представлен новый тип защиты от грозоразрядов с более сильной ионизацией за счет дополнительного применения электроприборов, которые не зависели от внешних источников энергии. 

Когда необходим громоотвод? 

Большинство электриков едины во мнении, что заземление покрытой металлом кровли — мероприятие обязательное. Корректное название такого процесса, в ходе которого все металлические части постройки присоединяют к заземляющему контуру — выполнение схемы уравнивания потенциалов.

Листы профнастила и все металлические конструкции кровли необходимо надежно соединить между собой и связать с сетью заземления.

Найти ответ на вопрос, нужен ли громоотвод, позволит определение опасности попадания молнии непосредственно в защищаемое строение.

Решающими факторами в данном случае являются высотность района, наличие доминирующего здания по соседству, угла накрытия, угла атаки от вышестоящего сооружения.

Молниезащита дома вовсе не обязательна при наличии вблизи высоких зданий, водонапорных башен, опор линий электропередач. А если надобности в молниезащитных приспособлениях нет, их установкой можно лишь усугубить действие поражающих факторов.

Элементы молниезащиты 

Современное устройства защиты от молнии образуют 3 основные детали: 

• молниеприемник (штырь, металлический трос, токопроводящая сеть) размещаемый в области вероятного контакта с лучом молнии и улавливающий разряд элемент. Обычно используют вертикально направленный заостренный штырь, возвышающийся над зданием на определенную высоту. Конструкцию вида «молниеприемник — мачта» размещают на стене либо фасаде, воздуховоде либо дымоходе при помощи специальных держателей;
• токовод (провод крупного сечения), передающий заряд заземляющему элементу. Типичное место его расположения — крыша, стены постройки. Элемент должен обладать достаточной толщиной, позволяющей переносить существенный нагрев вследствие прохождения токов значительной силы. Количество токоотводов всегда четное, от одного элемента их должно отходить не менее двух;
• заземлитель, являющий собой один или несколько проводников, помещенных в грунт. Призван направить ток от молнии в землю и защитить людей от высоких напряжений.

Виды молниеприемников

Стержневой 

Простейший тип приемника молнии, выполняемый из 20-30 сантиметрового металлического стержня сечением 12 мм и более, подключенного за заземляющему контуру.

Молниезащиту металлической кровли промышленных зданий, в которых находятся в большом объеме легковоспламеняющиеся вещества, выполняют из нескольких таких элементов, не связанных друг с другом. 

Тросовый

Такой улавливатель разряда молнии базируется на стальном тросе, закрепляемом на деревьях и проходящем над самой возвышенной точкой сооружения. К системе заземления трос, как правило, подсоединяют на торцах здания.

Молниеотвод для дома с приемником в виде троса получил название тросовой защиты. При высоте дома менее 10 метров достаточно заземления с одной стороны. 

Сетчатый

Выполняется в виде аналогичной по форме сетке проволочной конструкции, состоящей из токоотводящих столбцов высотой до полуметра, подключенных к системе заземления.

Такие громоотводы своими руками несложно выполнить с применением стальной проволоки. Сечение выбирают не меньше 6 мм, формируя ячейки максимальным размером 6х6 м. 

Установка молниезащиты

Вблизи вашей постройки с крышей из профлиста нет высоких зданий? Тогда следует разобраться в деталях, как сделать громоотвод в частном доме самостоятельно. 

Специалисты рекомендуют обустраивать молниеотвод поблизости с домом, разместив его на некотором расстоянии — тогда защита убережет здание от природного разряда и обезопасит его от перенапряжений.

При наличии высокого дерева можно расположить молниеотвод на нем. Необходимо, чтобы стальной прут, прикрепленный к длинной жерди, возвышался над кронами растения.

Если имеется антенная мачта, она может служить местом установки молниеотвода, в противном случае его монтируют на кровле (фронтон, дымовая труба).

Монтаж молниезащиты и заземления показан на видео:

Для обустройства громоотвода в частном доме понадобятся молниеприемник (стержень из стали длиной 1,5-2 метра с площадью сечения от 100 м   м² , подойдет 12 мм прут), токоотвод толщиной от 6 мм для связи приемника молнии с заземлителем и присоединения системы заземления кровли из профнастила. 

Заземляющий контур выполняют из набора погруженных в землю и соединенных друг с другом электродов, располагая его на отдаленности 1,5-2 м от противоположной входу стены дома. Конструкцию выбирают в зависимости от свойств грунта в местности расположения дома. 

На дно траншеи глубиной от полуметра на 2-3 метра вглубь забивают заземляющие электроды в виде металлических труб или уголков размером от 50х50 мм, причем чем больше площадь поверхности электродов, тем эффективней система. 

Для соединения электродов подходит стальная полоса 40х4 либо 16 мм прут. Элементы контура заземления соединяют посредством электросварки, окрашивая лишь сварные места. 

Надежность системы молниезащиты зависит от качества соединения всех образующих ее элементов.