Что касается ПУЭ, в нем вы ничего толком не найдете по молниезащите именно жилья, будет по подстанциям, воздушных ЛЭП, но к сожалению, не по многоквартирникам.

Итак, все здания делятся на категории молниезащиты, причем в РД и СО они делятся по совершенно разным критериям. Как бы то ни было, многоэтажные жилые дома относятся к III категории, немного лучше свинарников и снежных пещер, от этого и танцуем.

На кровлю по умолчанию устанавливается металлическая сетка, ну вот просто надо и все. Нахера оно надо, когда кровля в современной многоэтажке – это, как правило, ЖБ плита с арматурой, от удара молнией ей хрен что будет, ток по арматуре пойдет в землю. Ну надо, значит, надо.

По РД для наших человейников нужна сетка 12х12м, по СО – 10х10м.

Реально – можно заложить и так, и так, пройдет формальную проверку все. А можно ли 6х14, 2х20м? А нормы этого не знают, как и не знают, как рассчитаны ячейки, почему именно квадрат и защищают ли сетки кровлю (нет).

Это кажется доебом, но вот картинка из интернетов с сеткой по кровле для понимания масштабов «прикрытия».

Имеем – толстую ЖБ плиту, пронизанную токопроводящей арматурой и тоненькая сеточка на поверхности сверху, которая защищают эту кровлю. Вот честно, молнии похерам, ебнет на этой кровле куда угодно.

Кстати, по размерам проводника, используемого для сетки – в РД можно использовать круглый проводник из стали диаметром 6мм, а по СО площадью не менее 50кв.мм (диаметр 8мм). Опять разница, но тут проще взять диаметр побольше.

Как это бывает на практике – есть следующие варианты организации молниезащиты на кровле:

1. Бичевский, простой, лишь бы технадзор отъебался. Прокладываем стальную полосу или проволоку в негорючем слое пирога кровли, свариваем друг с другом в виде тех квадратов 10х10 (12х12), привариваем к токоотводам. Снаружи не видно, не споткнешься. Полосу при этом используют хоть 40х4мм, хоть 25х4мм, там без разницы.

2. Примерно с теми же целями, но прокладывается снаружки, на бетонных опорах. Уровень защиты немного выше, т.к. расположен над кровлей и открыто.

Обвязка желательна болтовыми соединениями. Они на самом деле имеют низкое переходное сопротивление, легко монтируются и снимаются на случай уборки снега. И у такого решения есть противники из той же серии, что и «УЗО без заземления не работает, заземление только полосой и сваркой, автоматы подключаются только сверху и т.д.». Хочется им варить оцинковку или нержавейку (а даже она бывает) на кровле, пожалуйста.

На эту сетку сажаем все металлическое, что есть на кровле – корпусы вентиляционного оборудования, металлические парапеты, ограждения, лестницы. Даже если в них попадет молния, то без особых последствий уйдет по сетке и токоотводам в землю.

3. Первые 2 варианта используются подавляющим большинством застройщиков, что попадались лично мне на пути. Более вменяемые используют помимо сетки еще и молниеприемные мачты для защиты установленного оборудования, вместо простого присоединения его к сетке. Такие мачты ставятся либо одиночно рядом с конкретным оборудованием, либо с определенным шагом по периметру защищаемой зоны. В этом случае шансов попадания молнии куда следует, а не куда придется, гораздо выше.

Подытожим – на кровле ставим на опоры сетку из стальной проволоки диаметром 8, иногда 10мм, цепляем на неё все металлические поверхности. Есть деньги и разум у заказчика, ставим штыревые молниеприемники. Сама сетка толком защитным средством не является, но распределяет ток молнии от места удара по токоотводам. Если надо тупо сдать проект по нормативам, хватит и её.

В качестве токоотводов используется все, что можно – арматура ЖБ колонн, стальная проволока, полоса. В РД рекомендуется использовать арматуру здания и, если не получается, то проволоку или полосу. В СО наоборот – необходим свой токоотвод и по возможности соединить его с арматурой ЖБ колонн или стен. Соединить несложно, т.к. по умолчанию прокладываем токоотводы внутри несущих колонн/стен и закладываем на этапе возведения конструкций. Снаружи прокладываем, если стены из горючих материалов, но это совсем другая история.

Есть 1 непреложная истина – токоотводов должно быть минимум 2. Далее опять сталкиваемся с различными требованиями – как далеко их располагать друг от друга?

РД предполагает расстояние не более 25 метров между токоотводами по периметру здания, а СО – не более 20 метров для III категории. И то, и другое формально верно, но на всякий случай принимаем не более 20м.

Также каждые 20 метров по высоте здания устраивается горизонтальный пояс из стальной полосы, который обвязывает периметр. И везде везде по максимуму связывается с арматурой здания. Сваркой токоотводы связываются с поясом для укрепления, так сказать, связей между собой и распараллеливания токов.

Изначально панельный или монолитный дом от ударов молнии защищен сам по себе, людям внутри тоже ничего не угрожает в плане физического воздействия. Сверху ЖБ плита с арматурой, плиты или колонны с арматурой, фундамент с арматурой. При ударе молния сковырнет чутка бетона с кровли, ток молнии так или иначе стечет в землю, не нанеся людям вреда. Но на кровле есть покрытие, та же гидроизоляция, есть оборудование, которое желательно бы защитить, для этого выполняются мероприятия на кровле.

Токоотводов же нужно как можно больше не столько для уменьшения тока молнии в каждом из них (время протекания микросекунды, нагрева и прочих последствия не будет), но и для уменьшения электромагнитного воздействия на технику, вроде компьютеров, внутри здания. Чем больше токоотводов, чем больше соединений с арматурой, тем воздействие меньше.

В качестве токоотводов можно использовать не только арматуру, но и металлические профили окон и различного рода металлические направляющие, как например, в высотных зданиях.

В конце концов, защита здания в 3D модели будет выглядеть примерно так (фрагмент из Revit, красивая картинка для заказчика, синие полосы – это уравнивание потенциалов, к делу отношения не имеют).

Чтобы ток молнии ушел в землю, токоотвод присоединяют к общему заземлителю здания. В СО конкретные способы, приемы, значения разработаны совместно с институтом НИИ ХУЯ, и отделались общими рекомендациями, поэтому обращаемся к РД, где дается указание использовать по максимуму естественный заземлитель в виде армированного фундамента здания и при необходимости выполнить искусственный, что-то типа такого

Требуемые значения сопротивления для заземлителя молниезащиты можно найти только в РД. СО и ПУЭ в этом плане являются однокурсниками в институте НИИ ХУЯ. ПУЭ регламентирует сопротивление заземлителя трансформатора, повторного заземления в ВРУ, заземления опор воздушных ЛЭП, а про молниезащиту зданий ничего.

Для жилого муравейника, согласно РД, оно составляет 20 Ом, при плохих грунтах с высоким удельным сопротивлением до 40 Ом.

Точное значение сопротивления кроме как при измерении по факту, получить нельзя, можно оценочно прикинуть, подсчитать с погрешностями 20% и более.

При недостаточности естественного заземлителя устанавливаем искусственный. В здравом уме никто, конечно же, тремя штырями и полосой не обходится. Не, ну бывает, на стадии Проект такое применяют, для экспертизы подходит и ладно, но по факту выполняем иначе.

Вариант 1. Нам тесно, выносить за пределы здания заземлитель нет особой возможности. В фундаментной подготовке дополнительно разводятся полосы ячейками, к ним дополнительно крепятся вертикальные заземлители. Когда иного выхода нет, это немного помогает.

Вариант 2. За периметр здания (а если это ЖК с несколькими зданиями на общей основе-стилобате, то по периметру ЖК) выносится полоса 40х4мм, к которой крепятся вертикальные заземлители, ну а чаще всего она просто приваривается к шпунтам (по сути БУшные металлические трубы) ограждения котлована.

Считается, что таким образом точно добьемся нужного сопротивления, особенно, если периметр в пару-тройку сотен метров.

В целом, молнии на данное сопротивление достаточно похер, войдет в землю и при 10000 Ом. Другое дело, что при своем огромном токе, помноженном на сопротивление, она создает на те микросекунды огромный потенциал и, как следствие, шаговое напряжение в районе входа в землю. На этот счет нет никаких нормативных значений, требований и т.д. В РД есть рекомендация располагать заземлитель подальше от пешеходных дорог, использовать для дорожек такой изоляционный материал, как асфальт, т.к. дорожная плитка ток отлично пропускает (moderator, тег Политика!!), ну а людям по газону лучше не гулять в грозу рядом с многоэтажками. Какое именно воздействие данное шаговое напряжение окажет за микросекунды (0,000001с), до конца не изучено, пока есть данные только о больших величинах времени, типа 600В считается безопасным, если время не более 0,01с, ну и хватит с нас, сами прикидывайте свою безопасность.

Поэтому просто стараемся по максимум его снизить по мере возможности.

Почему банальный треугольник или полоса с 3 штырями недостаточен для хорошего заземлителя и устраиваются мероприятия с контурами?

У нас разные грунты с разным удельным сопротивлением. Хоть для таких и допускается увеличивать сопротивление, но только до определенного предела.

Допустим у нас есть такой заземлитель в виде стальной полосы 40х4мм длиной 12м, закопанной на глубине 0,5м, к ней приварены 3 стержня диаметром 10мм длиной 3 метра. Не буду грузить формулами с натуральными логарифмами.

В хорошем черноземе (60-100 Ом*м) с учетом климатической зоны он даст сопротивление 6,5-10,5 Ом. Только в хорошем проводящем грунте он даст нормальное сопротивление для заземлителя молниезащиты, но недостаточное для заземлителя электроустановки 380В (требуется 4 Ом). Стоит нам сделать полосу не 12, а 6 метров, сопротивление увеличится. Стоит нам сделать треугольник, а не в виде полосы, сопротивление также увеличится.

Построим здание на песке (500-1000 Ом*м), получим сопротивление такого искусственного заземлителя 51,7-103,3 Ом, что недостаточно ни для заземлителя молниезащиты с учетом послабления до 40 Ом, ни для заземлителя электроустановки с учетом допущения до 20-40 Ом в такой ситуации.

А теперь еще немного ПУЭ, там для ВЛ до 1кВ обязательно требуют заземлитель с сопротивлением не более 30 Ом, а для ВЛ свыше 1 кВ вот такие значения, в зависимости от удельного сопротивления грунта.

Пусть нам надо 30 Ом, чтобы получить его с помощью 12 метровой полосы и 3х штырей, нам надо ставить опоры исключительно на черноземе и глине. Это во-первых.

А во-вторых, при удельном сопротивлении грунта в хотя бы 1000 Ом*м для соблюдений требований ПУЭ нам понадобится закопать примерно 25 стержней, приваренных к 144 метровой полосе. Если делать квадратный контур, то периметр нужно брать поболее из-за взаимного влияния.

Если у нас каменистый грунт с 5000 Ом*м и более, то закопать надо более 90 стержней с полосой 540 метров. Либо лепить их больше, но чаще. И это все на 1 опору.

Господа специалисты, те кто ближе к данной теме и этим непосредственно занимается, как вы выполняете строгие требования ПУЭ, особенно табл.2.5.19? Меняете грунт вокруг опор, закапываете тонны металла?