Skuteczna ochrona przed niszczycielskimi skutkami wyładowań atmosferycznych może być realizowana wyłącznie przez solidny, efektywnie działający system. W przypadku instalacji odgromowych oznacza to symbiozę każdego funkcjonującego w niej elementu umożliwiającą pełne odprowadzanie prądu piorunowego do gruntu. W niniejszym wpisie skupimy się na jednym z najistotniejszych takich komponentów, a konkretnie: zwodach odgromowych oraz metodach ich projektowania.
Do czego służą zwody odgromowe?
Zwody odgromowe tworzą tzw. siatkę i umieszczane są na pokryciach dachowych. Do ich formowania wykorzystuje się przewody okrągłe (np. Przewód odgromowy-drut Ø10mm (stal ocynkowana ogniowo), które jako pierwsze przejmują na siebie prąd piorunowy. Od ich prawidłowego zaprojektowania i rozmieszczenia zależy skuteczność całej instalacji. Do określania miejsca i sposobu umieszczenia zwodów w LPS stosuje się jedną z 3 powszechnych metod.
Metoda toczącej się kuli
Jest jedną z najczęściej stosowanych metod projektowania zwodów odgromowych. Polega na „wyobrażeniu” sobie kuli o określonym promieniu, która toczy się po powierzchni chronionego obiektu. Metodę toczącej się kuli opracowano na podstawie modelu elektromagnetycznego zakładającego, że długość ostatniego skoku zależna jest od prądu.
W praktyce zwody w omawianej metodzie rozmieszcza się tak, by wirtualna kula o promieniu r przetaczana po chronionym obiekcie każdorazowo stykała się wyłącznie z przewodami instalacji odgromowej, nie dotykając żadnych innym elementów konstrukcyjnych (np. dachu, kominów, ścian itp.).
Aby wyznaczyć wartość promienia kuli, uwzględnia się zawsze najniższą spodziewaną wartość prądu piorunowego. Strefą ochronną wyznaczoną za pomocą tej metody jest obszar znajdujący się pod przetaczaną kulą. Nie obszarze tym nie występuje ryzyko bezpośredniego uderzenia pioruna. Im mniejszy promień, tym skuteczniejsza będzie protekcja i tym gęstsza będzie sieć formowanych zwodów.
Zgodnie z zaleceniami normy PN-EN 62305:2012 promień kuli [m] dobiera się zawsze w zależności od zastosowanej klasy ochrony odgromowej i wartości te wynoszą odpowiednio:
- I klasa – 20 m,
- II klasa – 30 m,
- III klasa – 45 m,
- IV klasa – 60 m.
Stosując tę metodę, projektant musi przeanalizować, jakie części budynku są wystarczająco wysokie, aby stanowiły naturalne punkty uderzenia pioruna. Zwody odgromowe instalowane są tak, by kula nie mogła się tam „wtoczyć”, dzięki czemu protekcji podlega cała konstrukcja.
Metoda kąta ochronnego
Metoda ta stosowana jest najczęściej w przypadku domów jednorodzinnych, mniejszych obiektów, a także budynków o prostych kształtach, urządzeń wolnostojących czy zbiorników. Jest ona uproszczoną formą metody toczącej się kuli.
Strefę ochronną wyznacza się, biorąc pod uwagę kąt α, którego wartość zależy od klasy LPS oraz wysokości zwodu względem płaszczyzny odniesienia. W ten sposób tworzy się wirtualny stożek, w którego strefie ochronnej powinny znaleźć się wszystkie elementy wymagające protekcji.
Wierzchołek stożka znajduje się zawsze na osi zwodu. Natomiast przestrzeń ochronna określana na bazie kąta ochronnego α, którego wartość jest równa połowie kąta wierzchołkowego stożka oraz dostosowana do jednej z czterech klas urządzenia piorunochronnego (LPL).
Istotny w tej metodzie jest jeszcze jeden parametr, a mianowicie H oznaczający wysokość zwodu od płaszczyzny odniesienia obszaru poddawanego ochronie. Wykres określający parametry kąta α znajduje się w PN-EN 62305-3:2012.
Metoda oczkowa
Znana także jako metoda siatkowa. Stosowana jest na dużych, płaskich powierzchniach, głównie w przypadku większych obiektów oraz budynków przemysłowych. Jej istotą jest stworzenie siatki zwodów poziomych obejmujących całą chronioną powierzchnię i połączonych w regularnych odstępach. Przewody w tej metodzie muszą zostać poprowadzone tak, by uwzględniać możliwie najkrótszą drogę do uziomu, a żaden z metalowych elementów nie może wykraczać poza strefę chronioną (sieć zwodów).
Rozmiary tzw. oczek siatki zależą od specyfiki budynku oraz klasy ochrony odgromowej LPL.
- dla klasy I – 5 × 5 m,
- dla klasy II – 10 × 10 m,
- dla klasy III – 15 × 15 m,
- dla klasy IV – 20 × 20 m.
Podsumowanie
Skuteczność zwodów odgromowych, podobnie jak całego systemu protekcji przed wyładowaniami atmosferycznymi, uzależniona jest od dokładnej analizy, rzetelnego projektu oraz solidnego wykonania. Do projektowania zwodów odgromowych stosuje się trzy metody: toczącej się kuli, kąta ochronnego oraz metodę oczkową (siatkową). Dobiera się je każdorazowo w zależności od wyników analizy, specyfiki budynku czy warunków montażowych.
Na skuteczność instalacji odgromowej wpływają nie tylko rzetelny projekt i solidny montaż, ale i wykorzystanie wysokiej klasy komponentów. W ofercie AH Hardt znajdziesz produkty zgodne z obowiązującymi normami i zapewniające systemowi odgromowemu pożądaną skuteczność. Jeśli masz jakieś pytania dotyczące konkretnych produktów lub instalacji odgromowej – skontaktuj się z nami!
