Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений

Необходимость обустройства качественных систем молниезащиты жилых и промышленных зданий особенно остро возникла в начале прошлого столетия во времена всеобщей индустриализации и электрификации, актуальна она и в настоящее время. Сегодня ежедневно на планете Земля наблюдается около 44-45 тысяч гроз, которые могут привести к выходу электроприборов из строя, повреждению целостности зданий и построек, пожарам и гибели людей.

Для создания работоспособных, эффективных и оптимальных для каждого объекта систем разработаны общепризнанные нормативы проектирования и организации молниезащиты. Существуют международные и отечественные стандарты и правила. Кроме того, в России различают отраслевые и корпоративные стандарты (например, Газпрома, МОЭК и т.п.). В основу всех норм, регламентирующих проектирование молниезащиты, положен многолетний опыт человечества по организации электробезопасности жилых домов и промышленных предприятий, а также особенности современных построек

Когда необходимо выполнять проект молниезащиты и заземления?

Строго говоря для этого нам придется обратиться к статье 49 Градостроительного кодекса РФ, в которой определен перечень объектов, требующих проведение экспертизы проектной документации. Этот и будет тот список, проекты объектов которого в теории должны в обязательном порядке содержать раздел «Молниезащита» (или «Молниезащита и заземление», так эти системы соседствуют друг с другом). Он включается наряду с подразделами ЭС (наружные электросети), ЭН (наружное освещение) в состав раздела ЭОМ (системы внутреннего электроосвещения и силового оборудования) под аббревиатурой ЭГ (проекты молниезащиты и заземления).

Итак, что же это за объекты:

1. Индивидуальные жилые дома с этажностью более 3-х этажей
2. Многоквартирные дома более 3-х этажей и с количеством блочных секций более 4-х
3. Объекты капитального строительства с этажностью более 2 и общей площадью более 1500 кв. м, не предназначенные для производственных нужд или проживания людей
4. Производственные здания и сооружения с этажностью более 2 и общей площадью более 1500 кв. м, а также все объекты до 2-х этажей и менее 1500 кв. м, для которых необходимо установление санитарно-защитных зон
5. Любые объекты, которые в соответствии с статьей 48.1 того же кодекса признаются особо опасными, сложными с технической точки зрения или уникальными (например, газохранилища, гидротехнические сооружения или памятники архитектуры)
6. Любые объекты, которые планируется строить или реконструировать в пределах границ зон охраны трубопроводной инфраструктуры

ВНИМАНИЕ! Очень часто владельцам зданий и сооружений, а также частным домовладельцам сотрудники надзорных ведомств, в особенности пожарный надзор и газовая служба, предъявляют необоснованные требования касательно наличия молниезащиты, в том числе проекта, паспорта или протоколов проверки заземляющих устройств. Если у Вас возник подобный вопрос, в нашей компании готовы оказать бесплатную консультацию, звоните на наш многоканальный телефон +7 495 6451212.

ГОСТы, СНИПы и другая нормативная документация, используемая для разработки раздела ЭОМ

В пояснительной записке к проекту в разделе «общие данные» необходимо указать исходные материалы (они приводились выше) и нормативные документы, на основании которых выполнялась разработка. Начнем с ГОСТов (в списке приведены номера):

• нормы заземления и сопротивления для установок стационарного типа (464-79);
• перечень общих технических условий для электрических отопительных приборов бытового назначения (16617-87);
• перечень общих технических условий для светильников (17677-82);
• статические приборы, учитывающие расход электрической энергии с классом точности 1 и 2 (30207-94), а также 02S и 05S (30206-94);
• электрооборудование помещений и зданий, перечень требований к спецоборудованию (50571.11-96);
• требования к оборудованию и электропроводке, монтаж (50571.15-97);
• стандарт для условных графических изображений на планах ЭОМ (21.614-88 и 21.210-2014).

Номера СНиПов:

• для общественных зданий (2.08.02-89);
• электротехнических устройств (3.06.05-85);
• нормы для освещения как искусственного, так и естественного (23-05-95);
• правила пожарной безопасности (21-01-97).

Помимо этого при разработке альбома проектной и строительной документации необходимо учитывать нормы, приведенные в Правилах устройства электроустановок – «библии» электрика.

Что включает типовой проект молниезащиты здания?

Состав проекта молниезащиты и заземления стандартно включает следующие разделы:

Титульный лист. Содержит название и контакты проектной организации, наименование и адрес объекта проектирования, стадия проекта (П или РД), раздел и номер тома, а также подписи проектировщика (главного инженера проекта) и дату.

Содержание проекта. Номер соответствующих листов проекта и их содержание, в примечаниях указывают формат.

Пояснительная записка. Содержит общие данные об объекте проектирования, назначение системы молниезащиты и заземления, технические требования, методики выбора и расчеты отдельных элементов (молниеприемников, токоотводов и заземления), а также рекомендации по проверкам и дальнейшей эксплуатации.

Спецификация оборудования. Позиция и наименование отдельных комплектующих, марка производителя, их количество и единицы измерения.

Ведомость ссылочных и прилагаемых документов. Перечень используемых ГОСТов, нормативов и правил в области молниезащиты и заземления, копии паспортов на устройства проверки, сертификаты на оборудование и лицензии проектировщика.

Чертежи. Планы кровли и фасадов с обозначением зон защиты молниеотводов (в том числе на разных высотных отметках), монтажные схемы молниеприемной части, токоотводов и системы заземления, конструкции отдельных узлов.

Состав и наполнение текстовой документации раздела ЭОМ

Согласно действующим нормам, данный подраздел включает в себя следующие основные документы:

• описание и характеристики внешних электросетей, с которыми будет коммутироваться объект строительства, согласно Техническим условиям (далее ТУ). В записке указывается: номер, присвоенный ТУ, название организации, выдавшей документ, дата выписки, категория надежности, точка подключения;

Технические показатели приводятся в виде таблицы, ее пример показан ниже:

• обоснование, объясняющее выбор представленной схемы электроснабжения. Она может быть радиальной, магистральной или смешанной. Выбор той или иной схемы зависит от категории потребителя;
• перечень электрооборудования и расчет мощности по нему (таблица для заполнения показа ниже);
• указание категории электроснабжения, решения для штатного и аварийного режима;
• сведения о резервном и дополнительном источнике питания (если таковые предусмотрены);
• рекомендации и мероприятия, позволяющие снизить расход электрической энергии;
• тип и класс защиты электрооборудования, включая осветительную арматуру, розетки, выключатели и провода, прокладка трасс (например, в лотках, гофрированных трубах и т.д.);
• сведения об освещении аварийного и штатного режима, указания типа прокладки. Как правило, линии данных видов освещения прокладываются отдельно друг от друга, это необходимо отразить в пояснительной записке. Например, указать, что проводка осуществляется в раздельных лотках, коробах и т.д.

Таблица для внесения сведений о количестве электрооборудования, и его установленной и расчетной мощности
Документация для промышленных объектов может дополнительно включать в себя описание систем, позволяющих компенсировать реактивную мощность, автоматизации и управления, включая сведения об организации работы диспетчерской службы, а также другую информацию, согласно нормативным документам.

Исходные данные для проектирования

Для начала проектировщику необходимо собрать следующую информацию и получить от заказчика нужные чертежи:

• генплан объекта (все сооружения, которые необходимо защищать, а также инфраструктура, технологические линии, наземные и подземные коммуникации, трубопроводы, телекоммуникационные каналы, электро и слаботочка и т.п.) (если необходимо защищать несколько зданий или учитывать соседство других)
• отдельные чертежи (планы) кровли и фасадов здания с перечнем используемых при строительстве материалов, включая наличие и материалы водосточной системы
• прочие необходимые для расчета чертежи в составе строительной и архитектурной части, наличие и габаритные размеры крышных надстроек
• назначение объекта, степень присутствия в нем людей
• климатические условия местности, зона грозовой активности
• характеристики грунта (тип почвы, уровень грунтовых вод)

Отличия изолированных и неизолированных вариантов

Сами токоотводы, как и держатели, тоже можно разделить на две группы:

• неизолированные;
• изолированные.

Вторые считаются более современным решением, чем первые. Неизолированные изделия характеризуются тем, что соединяют все металлические части молниезащитной системы. Это позволяет снизить разность потенциалов при ударе молнии.

Но антенны связи, спутниковые антенны, прочее оборудование для передачи данных при таком подходе остаётся незащищённым. И эту проблему решает как раз изолированный токоотвод. Он может обеспечить требуемое расстояние между металлическими элементами (так называемую воздушную изоляцию). Причём и этим элементам и корпусу здания больше не будет угрожать опасность наведения потенциалов.

На сегодняшний день эффективность изолированных систем уже не вызывает сомнений – они успешно обустраиваются на различных строениях и мачтах по всему миру.

В качестве конкретного примера здесь можно привести изолированный токоотвод iscon 750 sw.

Это товар от немецкой компании OBO Bettermann. Он обеспечивает разделительное расстояние в 750 миллиметров (что понятно из цифры в названии). Его поверхность не имеет скользящего разряда и устойчива к высокому напряжению. Выпускается данный токоотвод в двух вариациях — одна подходит для прокладки в грунте, а другая на поверхности.

Этапы проектирования

Предварительный выбор (разработка концепции):

• Определение категории молниезащиты объекта. По регламентирующим документам РД 34.21.122-87 или СО 153-34.21.122-2003 выбираем класс молниезащиты (I, II, III или IV);
• Выбор метода молниезащиты (защитный угол, катящаяся сфера или сетка) и типа контура заземления (очаговое, кольцевое или фундаментное);
• Выбор материала элементов системы. На основе нормативов с учетом эстетических и экономических соображений, а также особенностей монтажа и окружающей среды (самые распространенные – Al, Cu, сталь оцинкованная или нержавеющая);
• Определение мест установки молниеприемников и прокладки токоотводов.

Расчет оборудования:

• Молниеприемное оборудование — расчет зон защиты, выбор молниеприемной системы (стержневые, тросовые молниеприемники или сетка, а также их комбинация), определение их диаметров и длин;
• Токоотводы (расчет количества и диаметра);
• Расчет количества и мест установки кровельных и фасадных держателей;
• Расчет контура заземления.

Сервис расчёта вероятности удара молнии в объект

Вы можете воспользоваться уникальным сервисом расчета вероятности удара молнии в объект, защищённый молниеприёмниками, разработанным командой ZANDZ совместно с ОАО «Энергетический институт им.Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»)

Этот инструмент позволяет не просто проверить надежность системы молниезащиты, но и выполнить наиболее рациональный и правильный проект защиты от молнии, обеспечивая:

• меньшую стоимость конструкции и монтажных работ, уменьшая ненужный запас и используя менее высокие, менее дорогие в монтаже, молниеприёмники;
• меньшее количество ударов молнии в систему, сокращая вторичные негативные последствия, что особенно важно на объектах со множеством электронных приборов (количество ударов молнии уменьшается с уменьшением высоты стержневых молниеприёмников).

Функционал сервиса позволяет рассчитать эффективность запланированной молниезащиты в виде понятных параметров:

• вероятность прорыва молнии в объекты системы (надёжность системы защиты определяется как 1 минус величина вероятности);
• число ударов молнии в систему в год;
• число прорывов молнии, минуя защиту, в год.

Имея подобную информацию, проектировщик может сравнить требования заказчика и нормативной документации с полученной надежностью и принять меры по изменению конструкции молниезащиты.

Для того, чтобы приступить к расчету, перейдите по ссылке.