Kiedy instalacja piorunochronna domu jest obowiązkowa i czy warto ją mieć?
Wyładowania elektryczne stanowią istotne zagrożenie dla ludzi i zwierząt, a także urządzeń elektrycznych i elektronicznych oraz budynków. Już w odległości kilkudziesięciu metrów od miejsca wyładowania mogą pojawić się napięcia dotykowe i krokowe o wartościach zagrażających bezpieczeństwu ludzi. Podstawowym zadaniem urządzenia piorunochronnego (nazywanego potocznie instalacją piorunochronną lub odgromową) jest przejęcie i odprowadzenie do ziemi prądu piorunowego w sposób bezpieczny dla ludzi, a także eliminujący możliwość uszkodzenia obiektu budowlanego i zainstalowanych wewnątrz urządzeń elektrycznych oraz elektronicznych. Instalacja odgromowa chroni zatem przed pożarem nasze domy, a jednocześnie wewnętrzną instalację elektryczną przed działaniem prądu piorunowego.
Fot. Stock.adobe.com/New Africa
Ewentualny projekt instalacji odgromowej należy rozważyć już na etapie tworzenia dokumentacji projektowej, choć nie zawsze będzie on konieczny. Kiedy zatem instalacja ta będzie obowiązkowa, a kiedy można z niej zrezygnować w przypadku budownictwa jednorodzinnego? Przed czym ma ona chronić? Dla uzmysłowienia potencjalnego zagrożenia należy nadmienić, że roczna liczba uderzeń pioruna na 1 km2 powierzchni ziemi to 2,5 razy przy 25 dniach burzowych w roku w rejonie południowo-zachodniej Polski oraz 1,8 razy przy 20 dniach burzowych w roku dla pozostałej części kraju. Uśredniając, w Polsce w ciągu roku występują dwa wyładowania piorunowe na 1 km2 powierzchni ziemi.
Urządzenie piorunochronne należy wykonać zgodnie z zaleceniami polskich norm. Takie wymagania zawarto w rozporządzeniach Ministra Infrastruktury z dnia 7 kwietnia 2004 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 109, poz. 1156), oraz z dnia 12 marca 2009 r., w których stwierdzono, że: „Budynek należy wyposażyć w instalację chroniącą od wyładowań atmosferycznych. Obowiązek ten odnosi się do budynków wyszczególnionych w polskiej normie dotyczącej ochrony odgromowej obiektów budowlanych” (§ 53, pkt. 2). Kolejne normy i zalecenia odnośnie przedmiotowej instalacji: „instalacja piorunochronna, o której mowa w § 53, pkt. 2, powinna być wykonana zgodnie z wymaganiami Polskich Norm dotyczących ochrony odgromowej obiektów budowlanych” (§ 184). Również Prawo budowlane podaje, że należy: „projektować i budować w sposób określony w przepisach oraz zgodnie z zasadami wiedzy technicznej”.
Czytaj też:
Jak powstaje piorun? W jaki sposób dawniej chroniono budowle przed uderzeniem pioruna?
Instalacja odgromowa w budynku jednorodzinnym w świetle przepisów
W świetle przepisów dom jednorodzinny powinien mieć zaprojektowaną oraz wykonaną instalację odgromową w sytuacji, gdy wskazuje na to wskaźnik zagrożenia piorunowego. Projektant oblicza go według ustalonych zasad, a wpływ mają na to różne czynniki, m.in.: rodzaj konstrukcji i materiały, z których wykonany jest dach, wszystkie wymiary przestrzenne budynku, jego lokalizacja w strefie klimatycznej, jego sąsiedztwo, ukształtowanie terenu, liczba osób, które jednocześnie przebywają w domostwie. Istotne są również warunki pogodowe panujące w danej strefie atmosferycznej, m.in. średni roczny czas burz. Wskaźnik zagrożenia piorunowego zależeć będzie również od typu obiektu – inne normy obowiązują bowiem domy mieszkalne, inne – budynki biurowe, a jeszcze inne – budynki gospodarcze czy inwentarskie. Obliczenia należy wykonać samodzielnie lub zlecić je ekspertowi. Dokonuje się ich na podstawie wymagań dotyczących ochrony budynków przed skutkami wyładowań piorunowych, zawartych w następujących przepisach technicznych:
- Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 75, poz. 690 z późn. zm.);
- Rozporządzeniu Ministra Spraw Wewnętrznych z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony ppoż. budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz.U. Nr 109, poz. 719);
- Ustawie z dnia 24 sierpnia 1991 r. o ochronie przeciwpożarowej (t.j. Dz.U. 2009 Nr 178, poz. 1380 z poźn. zm.) oraz obowiązujących normach zawartych w tablicy.
Ogólnie można przyjąć, że instalacja odgromowa powinna być zamontowana na każdym budynku, którego powierzchnia przekracza 500 m2 lub którego wysokość przekracza 15 m. Powierzchnia nie ma jednak znaczenia wtedy, gdy obiekt wybudowany został z materiałów łatwo zapalnych, bez względu na jego wysokość, oraz gdy wskaźnik zagrożenia piorunowego dla obiektu obliczony według zasad w normie przekracza określoną wartość.
Wiadomym jest, że bardziej narażone na wyładowanie piorunowe są obiekty wysokie i usytuowane na wzniesieniach. Należy również pamiętać o utrzymaniu właściwych wartości rezystancji instalacji uziemiającej.
Instalacja odgromowa – podstawowe elementy
W przypadku gdy potrzebna jest zewnętrzna ochrona odgromowa, budynek należy wyposażyć w instalację piorunochronną złożoną z:
- zwodów ułożonych na dachu, kominach itp.;
- przewodów odprowadzających układanych na ścianach bocznych budynku (co najmniej dwóch), łączących zwody z uziomem przez zaciski probiercze;
- uziomu naturalnego lub sztucznego ułożonego w ziemi.
W przypadku budownictwa jednorodzinnego funkcję zwodów może pełnić pokrycie dachowe wykonane z blachy o grubości co najmniej 0,5 mm, pod warunkiem, że jest ono ułożone na niepalnym lub trudno zapalnym podłożu i nie jest pokryte izolacją termiczną zapalną. Wtedy nie ma konieczności projektowania oraz wykonywania dodatkowych zwodów.
Jako naturalne elementy instalacji odgromowej można także wykorzystać:
- zbrojenia żelbetowego pokrycia dachu,
- zbrojenia żelbetowych elementów ścian i fundamentów,
- elementy metalowe wystające ponad dach,
- stalowe słupy nośne.
Jako uziomy naturalne można natomiast wykorzystać:
- nieizolowane od ziemi żelbetowe fundamenty i podziemne części chronionych obiektów (warstwa przeciwwilgociowa nie jest traktowana jak izolacja);
- metalowe, podziemne, nieizolowane od ziemi części budynku;
- metalowe rurociągi wodne oraz osłony studni artezyjskich znajdujące się w odległości nie większej niż 10 m od chronionego obiektu;
- uziomy sąsiednich obiektów budowlanych usytuowanych nie dalej niż 10 m od chronionego obiektu.
Jeżeli nie ma uziomów naturalnych, podczas robienia wykopów i prac fundamentowych należy wykonać własną instalację uziemiającą najlepiej jako uziom fundamentowy, ewentualnie otokowy bądź szpilkowy. Instalacja taka powinna zostać wprowadzona na główną szynę uziemiającą – GSU budynku.
Rys. 1. Podstawowe elementy instalacji odgromowej
Ochrona urządzeń elektrycznych podczas burzy
Wszystkie urządzenia elektryczne mogą ulec zniszczeniu na skutek wyładowania elektrycznego w odległości nawet kilometra od zlokalizowanego obiektu.
Same urządzenia piorunochronne mogą nie zabezpieczyć urządzeń elektrycznych wewnątrz budynku. Skuteczną ochroną mogą być ograniczniki przepięć. Ogranicznik przepięć jest to urządzenie, którego zadaniem jest ochrona przed przejściowymi przepięciami, ograniczające częstotliwość oraz czas trwania prądu następczego. Często jest nazywany również ochronnikiem, odgromnikiem lub warystorem.
W domach jednorodzinnych zazwyczaj stosuje się jednocześnie ograniczniki przepięć klasy B i C, które są dostępne jako jedno kompaktowe urządzenie. Ogranicznik klasy B zabezpiecza instalację przed bliskim i bezpośrednim uderzeniem pioruna, a ogranicznik klasy C chroni odbiorniki elektryczne przed przepięciami komutacyjnymi i zredukowanymi przez ogranicznik typu B. Urządzenia te można zainstalować w głównej rozdzielnicy elektrycznej, ewentualnie, gdy zgodzi się na to przedsiębiorstwo energetyczne, w złączu za głównym zabezpieczeniem. Długość przewodów łączących ogranicznik typu B lub B+C z szyną wyrównawczą nie powinna przekraczać 0,5 m. Do ochrony przed przepięciami urządzeń szczególnie na nie wrażliwych, takich jak sprzęt audio i wideo czy komputer, służą ograniczniki klasy D, które stanowią uzupełnienie zabezpieczeń klasy B i C. Należy je umieszczać jak najbliżej urządzeń, które mają chronić, dlatego wygodnym rozwiązaniem jest zakup listwy zasilającej z takim ogranicznikiem lub przenośnego ogranicznika wkładanego do gniazda elektrycznego. Ogranicznik klasy D jest nieskuteczny, jeśli na drodze prądu w instalacji nie ma wcześniej ograniczników klas B i C, wstępnie obniżających napięcie do poziomu bezpiecznego dla większości urządzeń.
Czy warto mieć instalację odgromową?
Instalacja odgromowa nie jest tania. W zależności od wielkości budynku oraz szeregu innych czynników, koszt całości instalacji, tj. układu zwodów, przewodów odprowadzających, instalacji uziemiającej, połączeń wyrównawczych oraz elementów ochrony przeciwprzepięciowej, wahać się może od 5000 do 10 000 zł.
Bardzo mały odsetek inwestorów prywatnych posiada natomiast świadomość, że aby skutecznie ubezpieczyć dom od wszelkiego rodzaju klęsk żywiołowych, w tym następstw wyładowań elektrycznych wywołanych przez burze, broker ubezpieczeniowy wymaga protokołu z pomiaru rezystancji uziemienia zgodnie z obowiązującą normą. Brak całej instalacji, a w konsekwencji odpowiedniego protokołu może być argumentem dla braku wypłaty ewentualnego odszkodowania za poniesione straty materialne.
Pomimo dużego zagrożenia wyładowaniami piorunowymi, wiele osób nie decyduje się na instalację odgromową. To błąd, który może słono kosztować. W rzeczywistości bowiem – biorąc pod uwagę jej relatywnie mały koszt na etapie projektowania oraz budowy, jak też wynikające z jej montażu korzyści w postaci bezpieczeństwa – zależeć może od niej życie własne oraz bliskich jak i ewentualne ograniczenie wartości strat materialnych.
Koło Młodych PZITB, Oddział Warszawski
1Katalog „Dachy” – Elementy pokrycia, odwodnienia i wyposażenia, Instytut Urbanistyki i Architektury, Arkady, Warszawa 1955.
Sprawdź:
Instalacja piorunochronna dla nowoczesnego budynku
Kontrola okresowa budynku i przegląd instalacji antenowej
Ochrona ograniczników przepięć – zmiany normowe
