Jak sprawdzić, czy instalacja odgromowa jest niezbędna?

Czego dowiesz się z artykułu?

• Czym jest poziom ochrony odgromowej obiektu?
• Jak często uderza piorun?
• Jak posługiwać się programem GromExpert?
• Z jakich elementów zbudowane jest urządzenie piorunochronne?
• Jak montować instalację odgromową? (filmy instruktażowe)
• Jak powinna wyglądać dokumentacja wykonania instalacji odgromowej?

Instalacja odgromowa - sytuacja prawna, niezbędne pojęcia

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, nie przewiduje bezwzględnego obowiązku wykonania instalacji odgromowej na każdym budynku. To projektant, dokonując analizy ryzyka według normy PN-EN 62305-2 Ochrona odgromowa. Zarządzanie ryzykiem powinien mieć głos decydujący w tym zakresie. A projektując instalację odgromową, musi zapewnić ryzyko mniejsze niż z góry określone w normie ryzyko tolerowane.

W pewnym jednak zakresie, możemy sami spróbować wystąpić w roli ekspertów.

Program GromExpert - freeware

Przedsiębiorstwo SPINPOL H.T., jako jedna z czołowych polskich firm zajmujących się ochroną odgromową, opracowało i bezpłatnie udostępnia program służący do samodzielnej oceny ryzyka piorunowego. Każdy może pobrać ten program i uruchomić go, co powinno wystarczyć do określenia klasy ochronności obiektu, a więc i poziomu wymaganej ochrony odgromowej.

Fakt jego bezpłatnego udostępniania firma SPINPOL H.T. traktuje jako bezinteresowny wkład w rozwój polskiej elektrotechniki.

Czym jest poziom ochrony odgromowej obiektu?

Parametr ten wyraża prawdopodobieństwo, z jakim dane urządzenie piorunochronne chroni przestrzeń przed konsekwencjami wyładowania atmosferycznego. Z kolei skuteczność E urządzenia piorunochronnego, jest to stosunek średniej rocznej liczby bezpośrednich wyładowań piorunowych, które nie mogą spowodować szkody w obiekcie, do liczby bezpośrednich wyładowań piorunowych, trafiających w obiekt.

Jeżeli instalowane urządzenie piorunochronne ma skuteczność E’ mniejszą niż E, to należy zastosować dodatkowe środki ochrony, na przykład:

• ograniczające napięcia dotykowe i krokowe,
• ograniczające rozprzestrzenianie się pożaru,
• łagodzące wpływ piorunowych napięć indukowanych na czułe wyposażenie.

Jak często uderza piorun?

Na terenie Polski występują regionalne różnice przeciętnej ilość dni burzowych w roku i odpowiednio, rocznej liczby wyładowań atmosferycznych na kilometr kwadratowy. Aby jednak nie rozdrabniać zbytnio tematu, dla celów krajowego unormowania tego zjawiska, postanowiono prognozować zagrożenie piorunowe dla większych obszarów, w oparciu o długoletnie obserwacje. Z tego powodu przyjęto, że na terenach południowo-zachodnich Polski występuje 25 dni burzowych w roku, oraz 20 takich dni na pozostałej części kraju.

Wychodząc z tych założeń, określa się również roczną liczbę uderzeń piorunów na jeden kilometr kwadratowy. Wielkość ta wynosi odpowiednio 1,8 wyładowań dla obszaru leżącego powyżej stopnia 51°30’ szerokości geograficznej oraz 2,5 dla obszaru leżącego poniżej tak samo określonej linii.

Posługiwanie się programem GromExpert

Użytkowanie programu w zakresie wyznaczania klasy ochronności nie powinno sprawiać trudności. Po uruchomieniu aplikacji gromexpert.exe wyświetli się nam okno obliczeniowe programu zawierające szereg okienek opisowych, w których musimy podać szczegóły dotyczące parametrów konstrukcji naszej budowli, charakterystyki budynku, możliwych skutków pożaru i inne współczynniki.

W szczególności dotyczą one takich parametrów jak:

• rodzaj ścian,
• konstrukcja dachu,
• pokrycie dachu,
• zabudowa dachu,
• zachowanie mieszkańców,
• wyposażenie wnętrza,
• rodzaj wyposażenia,
• systemy bezpieczeństwa,
• skutki pożaru dla środowiska,
• wpływ na pracę innych systemów,
• inne szkody,
• ilość dni burzowych w roku,
• wymiary zewnętrzne,
• położenie obiektu.

Każdy z tych parametrów posiada rozwijaną listę wariantów możliwych odpowiedzi, z których należy wybrać tę najlepiej charakteryzującą dany obiekt i po wprowadzeniu ostatniej, odpowiedź programu wyświetli się dużymi, czerwonymi literami. Będzie określała, czy urządzenie piorunochronne jest nam niezbędne, a jeśli tak, to jaki poziom ochrony winniśmy nim zapewnić.

Obliczanie kątów osłonowych i odstępów izolacyjnych można sobie darować, w tym zakresie normy według których wykonywane są projekty uległy dość istnej zmianie i nie jest to zadanie dla amatorów. Cała instrukcja znajduje się pod adresem www.spinpol.com.pl/gromekspert

Urządzenie piorunochronne

Jeśli program wykazał, że wyposażenie domu w instalację odgromową jest absolutnie niezbędne, każdy inwestor winien poznać podstawy jej budowy. Jest to koniecznością w dzisiejszych okolicznościach, kiedy to zwyczajni pracownicy firm dekarskich jawią się w świadomości społecznej jako najlepsi specjaliści od "piorunochronów". Cóż, nie będę tego faktu więcej komentował. Przypomnę tylko, że jeśli instalacja piorunochronna znajduje się na budynku, powinna być wykonana zgodnie z zaleceniami Polskich Norm. Takie wymaganie zawiera obowiązujące, znane wszystkim rozporządzenie ministra infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. (§53).

Dodam również, iż jedynym dokumentem potwierdzającym wykonanie instalacji odgromowej zgodnie z wymogami norm jest metryka urządzenia piorunochronnego. Jeśli wykonawca nie jest w stanie sporządzić i przekazać takiego dokumentu, byłoby lepiej, aby w ogóle nie zaczynał takiej realizacji.

Budowa urządzenia piorunochronnego

Naczelnym zadaniem urządzenia piorunochronnego (nazywanego potocznie instalacją piorunochronną lub odgromową) jest przejęcie i odprowadzenie do ziemi prądu piorunowego w sposób bezpieczny dla ludzi oraz wykluczający możliwość uszkodzenia chronionego obiektu budowlanego, wraz ze znajdującymi się wewnątrz niego urządzeniami elektrycznymi czy też elektronicznymi.

Typowa instalacja piorunochronna składa się z następujących części:

• zwodów, których zadaniem jest bezpośrednie przyjmowanie prądów wyładowań atmosferycznych,
• przewodów odprowadzających, łączących zwody z przewodami uziemiającymi lub uziomem fundamentowym,
• przewodów uziemiających, łączących przewody odprowadzające z uziomami,
• uziomów, czyli elementów metalowych albo zespołów tych elementów, umieszczonych w gruncie i zapewniających z nim dobre połączenie elektryczne.

Właściwie zaprojektowana oraz wykonana instalacja odgromowa powinna być ponadto odporna na działanie czynników atmosferycznych oraz nie szpecić obiektu który chroni.

Zwody

Zwodami mogą być przewodzące elementy konstrukcyjne obiektu, tzw. zwody naturalne, lub przewody umieszczone tylko w celach ochrony odgromowej, tzw. zwody sztuczne.

W charakterze zwodu poziomego niskiego może wystąpić blacha pokrycia dachowego, pod warunkiem jednak, że jej grubość nie będzie mniejsza niż 0,5 mm, bez względu na rodzaj materiału pokrycia dachowego. Blachy o takich i większych grubościach można stosować, jeśli nie zachodzi potrzeba zapobiegania perforacji pokrycia dachowego (blachodachówka), a pod powierzchnią pokrycia dachowego nie występuje warstwa materiału łatwo zapalnego.
Pokrycie drewniane dachu powinno być w tej sytuacji zakwalifikowane do pokryć i podłoży wykonanych z materiałów trudno zapalnych i można na nim układać metalowe pokrycie dachowe. Wykorzystując je, należy zapewnić trwałą ciągłość połączeń pomiędzy poszczególnymi częściami pokrycia.

Nie należy stosować metalowych elementów pokrytych materiałem izolacyjnym. W tym przypadku nie jest uznawane za izolację pokrycie blachy cienką warstwą farby ochronnej, warstwą asfaltu o grubości do 0,5 mm lub warstwą folii o grubości do 1 mm.

Zwracam jednak uwagę, że w przypadku wykonania zwodów drutem stalowym, ostatnio wprowadzona norma PN-EN 62305 zwiększyła wymagania dotyczące jego średnicy z Ø6 na Ø8 mm.

Przewody odprowadzające

Podobnie jak to występuje w przypadku zwodów, jako przewody odprowadzające należy wykorzystać elementy przewodzące naturalne albo przewody sztuczne. Tu również wymiary poprzeczne elementów stosowanych do odprowadzania prądów piorunowych zostały zwiększone wspomnianą normą PN-EN 62305. Zwracam też uwagę, że wymagane odległości pomiędzy przewodami odprowadzającymi, przewodami a ścianami obiektu oraz samymi wspornikami, podlegają tak samo wymaganiom normy, nie można stosować ich dowolnie.

Przewody uziemiające

Stosowane do połączenia przewodów odprowadzających z uziomem. I podobnie jak w przypadku zwodów i przewodów odprowadzających, minimalne wymiary materiałów, z których są wykonane, reguluje norma.

W punkcie połączenia przewodów odprowadzających z przewodami uziemiającymi powinny znajdować się zaciski probiercze, na wysokości od 0,3 m do 1,8 m w stosunku do powierzchni gruntu. Część nadziemną należy chronić przed uszkodzeniami mechanicznymi. Dostateczną ochronę może zapewnić osłona przewodów uziemiających do wysokości ok. 1,5 m nad ziemią i głębokości ok. 0,2 m w ziemi lub stosowanie przewodów uziemiających o średnicy większej w porównaniu z wielkościami wymaganymi przez normy.

Uziomy

Nie ma lepszego wariantu w tym przypadku niż uziom fundamentowy! Najprostszy, najtańszy i nie sprawiający kłopotów przez cały okres istnienia obiektu. Problem jednak w tym, że wielu inwestorów dowiaduje się o istnieniu takiego pojęcia dopiero wtedy, kiedy budynek został już zadaszony.

W takiej sytuacji, dla celów ochrony odgromowej i ograniczania przepięć w pierwszej kolejności należy wykorzystać uziomy naturalne obiektu. Tylko w przypadkach ich braku, albo kiedy ich wykorzystanie jest niecelowe, trzeba stosować uziomy sztuczne.

Uziomy sztuczne należy wykonywać jako uziomy poziome otokowe, promieniowe lub pionowe. Najkorzystniejsze i zalecane jest stosowanie uziomów otokowych.

Montaż instalacji odgromowej

Przykładowe wykonanie poszczególnych elementów instalacji piorunochronnej możemy obejrzeć na filmach prezentowanych przez firmę ELKO-BIS.

Na dachu

Dokumentowanie wykonania instalacji odgromowej

Przekazując zleceniodawcy instalację odgromową do eksploatacji, każdy wykonawca zobowiązany jest dostarczyć:

• dokumentację techniczną z ewentualnymi, wprowadzonymi w trakcie robót zmianami,
• metrykę urządzenia piorunochronnego,
• protokół badań urządzenia piorunochronnego,
• protokoły kontroli robót międzyoperacyjnych, których sprawdzenie po wykonaniu całości zadania jest trudne lub niemożliwe,
• schematy, rysunki, certyfikaty lub deklaracje zgodności dla materiałów i/lub wyrobów zastosowanych w urządzeniu piorunochronnym.

Metryka urządzenia piorunochronnego jest podstawowym dokumentem powykonawczym i powinna zawierać wszystkie informacje dotyczące zarówno lokalizacji inwestycji jak i jej szczegółów realizacyjnych.

Konkretnie będą to:

• miejsce położenia, adres, ewentualnie nazwa,
• data wykonania obiektu,
• data wykonania urządzenia piorunochronnego,
• nazwa i adres wykonawcy,
• nazwa i adres projektanta.

Opis obiektu budowlanego powinien zawierać przynajmniej:

• rodzaj obiektu,
• rodzaj pokrycia dachu,
• konstrukcja dachu,
• materiał ścian.

Opis urządzenia piorunochronnego powinien zawierać co najmniej:

• opis zwodów,
• przewodów odprowadzających,
• przewodów uziemiających,
• opis uziomu.

Opis zastosowanych środków ochrony wewnętrznej zawiera:

• zastosowane aparaty ochrony przeciwprzepięciowej (ograniczniki przepięć) oraz ilość stopni ochrony itp.
• zastosowane połączenia wyrównawcze,
• zastosowane odstępy izolacyjne,
• inne zastosowane środki ochronne.

Niezbędny jest również dokładny i kompletny schemat urządzenia piorunochronnego.
Całość powinna zostać podpisana przez wykonawcę lub pełnomocnego przedstawiciela, z podaniem nazwy posiadanych uprawnień oraz ich numeru, a także daty sporządzenia metryki.

Podsumowanie

Jak wykazują statystyki, wielu inwestorów traktuje instalację odgromową jako rzecz zupełnie zbędną i pochopnie rezygnuje z jej wykonania. Ja jednak namawiam do realnej analizy zagrożeń, gdyż te same statystyki wykazują rosnącą z roku na rok wielkość strat ponoszonych z powodu wyładowań atmosferycznych. Przyroda nie chce dać się oszukać.

Niektórzy inwestorzy rezygnują też z instalacji odgromowej z powodów estetycznych, lub obaw, że jej montaż przyczyni się do dziurawienia pokrycia dachowego. To już jest mitem! Współczesne technologie pozwalają wykonać ją w sposób praktycznie niezauważalny i bez uszkodzeń dachu. Proponuję wziąć to pod uwagę przy podejmowaniu ostatecznej decyzji.

Stanisław Liberski
fot. blitzmaerker / pixabay.com