Aby váš dům neshořel nebo se neporušila jeho konstrukce vlivem zásahu blesku, je třeba si na střechu pořídit hromosvod. Hromosvod, vzácněji nazývaný bleskosvod, je zařízení, které vytváří umělou vodivou cestu k přijetí a svedení bleskového výboje do země. Používá se jakožto ochrana budov a dalších objektů před poškozením tepelnými a mechanickými účinky blesku.
Mezi zemí a bouřkovým mrakem může během bouřky vzniknout rozdíl elektrických potenciálů. Překročí-li rozdíl těchto potenciálů elektrickou pevnost vzduchové vrstvy mezi takovýmto mrakem a zemí, dojde k elektrickému bleskovému výboji. K tomuto výboji dojde v místě, kde vzduchová vrstva mezi zemí a mrakem je nejtenčí. Proto bleskem bývají zasažena nejčastěji různá vyvýšená místa v krajině. Hromosvod využívá této zákonitosti. Lze jej obecně popsat jako elektricky vodivý předmět umístěný ve výšce nad chráněným objektem a vodivě spojený se zemí.
Vhodný typ hromosvodu pro vaši střechu vám může určit realizační firma. Celá obsáhlá problematika začíná právě ve zpracování projektové dokumentace, která pochopitelně má obsahovat detailní provedení jímací soustavy. Pro vybudování řádné ochrany před údery blesku je doporučeno vše provést dle vypracované PD a to odborníkem, který se touto problematikou zabývá, neboť ne každý projektant dnes dokáže nakreslit opravdu účinnou ochranu před blesky.
Části hromosvodu a jejich funkce
Hromosvod se skládá ze tří hlavních částí:
- Jímací zařízení (jímač): Slouží k zachycení blesků a všech elektrických výbojů.
- Svod: Je elektrický vodič, který vodivě spojuje jímač blesku s uzemněním.
- Uzemnění: Je zařízení předávající elektrický náboj zemi. Skládá se ze dvou částí - zemního vedení a zemniče.
Typy jímačů
Jímače mohou být provedeny v podobě jímací tyče a držáků jímací tyče, jímacího vedení nebo mřížového jímače. Tyto jímače označujeme jako strojené. Jako jímače mohou být využity též i vhodné vodivé konstrukční prvky objektu, například plechová krytina.
Čtěte také: Vše o jímací tyči a betonovém bloku
Jímací tyč
Jímací tyč je plná ocelová tyč kolmo vztyčená na vrcholu objektu. Tento druh jímače je charakteristický pro hromosvody mnoha budov, především těch starších. Hlavní strojené jímače, které se umisťují na hřeben střechy v maximálních vzdálenostech 15m od sebe, jsou vyrobeny ve formě tyčí 1,5 m až 2 m vysokých. Ochranné pásmo tyčového jímače má tvar kužele s vrcholem na horním konci tyče a sklonem pláště 45° (vrcholový úhel 90°). Jímací tyč musí mít tedy takovou výšku, aby její ochranné pásmo spolehlivě pokrylo všechny části chráněného objektu. U menších objektů používáme tzv. stožárový hromosvod. Konstrukce hromosvodu je od budovy vzdálená minimálně ½ své výšky, která musí být dostatečně velká, aby ochranný kužel od stožáru (poloměr podstavy musí být alespoň 1 ½ výšky) přesáhl hranici objektu min. o 2 m.
Jímací vedení a mřížová soustava
Jímací vedení tvoří ocelový pozinkovaný drát průměru 8 nebo 10 mm vedený po střeše objektu rovnoběžně s jejím povrchem. Pomocné jímače tvoří dráty o průměru 10 mm a ve smyčce se umisťují na chráněné místo, nejčastěji komín. Náhodné jímače jsou kovová zařízení umístěná na střechách budov. Ochranné pásmo jímacího vedení má tvar trojúhelníku se sklonem 45° na obě strany a vrcholem 90° na jímacím vedení, sunutého po ose jímacího vedení. Je-li sklon střechy menší než 45°, musí být jímací vedení na hřebenu doplněno v určitých vzdálenostech příčnými vedeními. Tím je vytvořena mřížová jímací soustava. Rozteč mezi dvěma příčnými dráty nesmí překročit 20 m a rozteč mezi dvěma podélnými dráty nesmí překročit 60 m (15 m u zesíleného hromosvodu).
Pokud se pro ochranu před bleskem - hromosvod - využijí pomocné jímače, dá se vše realizovat tak, že hřebenová soustava, nebude mít jako prioritní funkci jímat, ale pouze spojovat jednotlivé jímače.
Užití jímacích soustav na sedlových střechách
Použití jímací soustavy sedlové střechy je výhradně na sedlových a valbových střechách a výjimečně se objevuje i na střechách plochých. Jímače se ukládají na volné vodící podpory ve výšce 100 - 150 mm nad střechou. Vzdálenost podpor je cca 1,5 m. Soustava podepřená se instaluje na ploché střechy, ovšem tentokrát u rozlehlejších průmyslových a občanských budov. Jímací síť se ukládá asi 500 mm nad střechu na nevodivé podpory, které se kladou do vzdáleností 5 - 10 m od sebe. Jedná se o zvláštní typ mřížové soustavy. Tato soustava plně nahrazuje soustavu tyčovou. Chrání většinou důležité budovy, nebo objekty, kde po zásahu blesku hrozí výbuch (př. sklady výbušnin, transformovny...).
Svody
Svod spojuje jímací soustavu s uzemněním (zemniči). Svody se vedou dvojím způsobem. Prvním z nich je volný průběh po fasádě, kde se přichytávají po určitých vzdálenostech kotvami. Druhý způsob je vedení pod omítkou. Svody musí být v plastové trubici o průměru 32 mm.
Čtěte také: Robustní řešení bleskosvodu
Důležité je také vědět, kolik svodů bude pro daný objekt potřeba. Počet svodů se řídí obvodem půdorysu chráněného objektu. Na každých započatých 30 m obvodu půdorysu objektu náleží jeden svod. Je-li půdorysný obvod menší než 30 m, musí být objekt vybaven alespoň dvěma svody. Pro malé budovy, které mají obvod do 40 m a výšku menší jak 10 m stačí jeden svod. U obytných a občanských staveb s obvodem menším jak pětinásobek šířky postačí 1 svod na 30 m.
V případě izolovaného (oddáleného) LPS je možné mít svody rozmístěné jakkoli, jak to vyplyne z dostatečné vzdálenosti. Pokud vyjdou dostatečné vzdálenosti tak, že nijak neohrozí vnitřní instalace či prostory, pak lze mít svody klidně i jen na jedné straně objektu, nebo i s většími rozestupy než 15 m.
Skryté svody v trubkách
Požadavek na uložení skrytých svodů do trubky, je zastaralý. V současných platných normách žádný takový požadavek nenajdeme. Norma požaduje uchycování svodů maximálně co metr, nad 20 m výšky objektu co půl metru.
Uzemnění
Uzemnění může být provedeno zemnícími tyčemi, dráty či pásky, deskami a svorkami a uloženo v zemi, nebo v základovém betonu. Zemnič se vyrábí ve formě desky, tyče, drátu, pásu nebo lze použít jiná kovová zařízení uložená v zemi. Uzemnění je zařízení předávající elektrický náboj zemi.
Uzemnění v bílé vaně
Existují různé pohledy na funkčnost uzemnění v tzv. "bílé vaně" (vana z vodonepropustného betonu). Někteří tvrdí, že uzemnění může být uloženo v betonu bílé vany, jiní to popírají s argumentem, že vodotěsný beton je prakticky izolant. Dle literatury, například v časopise Stavebnictví, bylo prokázáno, že tato zastaralá koncepce nebere v úvahu fakt, že vodotěsný beton je prakticky izolant, jehož rezistivita je nejméně o dva řády vyšší než u běžného železobetonu. Taková uzemňovací soustava má nejméně o jeden řád vyšší odpor, a tudíž nemůže plnit svou funkci.
Čtěte také: Sklon střechy: jak na to?
Další problém nastává v případě, kdy je pod bílou vanou ještě izolace proti vodě, anebo kdy je separační fólie mezi bílou vanou a podkladovým betonem. V takových případech i případná hypotetická možnost uložení uzemnění do betonu bílé vany padá, protože ČSN EN 62305-3 ed. 2, čl. E.5.4.3.2 uvádí, že vodotěsná izolační vrstva, která poskytuje také elektrickou izolaci, by měla být umístěna na vnějších plochách základu.
Norma ČSN EN 62305-3 ed. 2 doporučuje, že základový zemnič ve tvaru mřížové soustavy s oky mříže velikosti nejvýše 10 m musí být instalován ve vrstvě čistého betonu na dně stavební jámy.
Projekce a normy
V dnešním článku si podrobně rozebereme provedení izolované jímací soustavy na několika různých objektech. V tomto rozboru se zaměříme na způsob kotvení podpůrných trubek, trasování svodů, napojení jímací soustavy na soustavu uzemnění a funkční ekvipotenciální pospojování na střeše.
Při určení polohy jímacích soustav systému ochrany před bleskem se musí věnovat zvláštní pečlivost ochraně rohů a hran chráněné budovy, přičemž je nutné vyšetřovaný objekt plně dostat do ochranné prostoru jímací soustavy. V případě malého objektu lze objekt dostat do ochranného prostoru pouze jedním vyšším jímačem. V případě rozsáhlejších objektů je nutné volit takový počet jímačů vč. vhodné volby jejich délek a poloh tak aby se valící koule nedotýkala stavby, ale jímací soustavy.
Je třeba, aby jímač pokryl jak celou střechu a její součásti, tak i velice ohrožené boční štíty domu.
Izolovaný hromosvod dle ČSN EN 62305-3 ed. 3
Izolovaný (oddálený) vnější LPS od chráněné stavby by měl být použit v případě, že tepelné a výbušné účinky v místě úderu nebo ve vodičích, které vedou bleskový proud, mohou způsobit škody na stavbě nebo na jejím obsahu. Izolovaný vnější LPS by měl být použit, když by průchod bleskového proudu způsobil ve spojených vnitřních vodivých částech škody na stavbě nebo na jejím vnitřním vybavení.
Použití izolovaného LPS je výhodné tam, kde se předpokládá, že změny na stavbě mohou vyžadovat změny LPS.
Není potřeba dodržet obvyklou vzdálenost mezi svody podle tabulky 4 normy ČSN EN 62305-3 ed. 3. Kontrola dostatečné vzdálenosti dle čl. 6.3 ČSN EN 62305-3 ed. 2 musí být zajištěna mezi jímací soustavou a svody na jedné straně a kovovými součástmi stavby, instalacemi a vnitřními systémy na straně druhé.
Kotvení podpůrných trubek a trasování svodů
Způsob kotvení je vždy závislý na možnostech stavby a také v jakém okamžiku instalujeme jímací soustavu, a tedy jaké zásahy nám samotná stavba umožní. Nejběžnější typy střech jsou sedlové, stranové, valbové, pultové, polovalbové a mansardové.
Pro držák mezi střešní krokve je doporučená originální průchodka střechou pro průchod a zatěsnění stožárů. Jedná se o snadno tvarovatelnou hliníkovou průchodku pro univerzální použití na různé typy střešních tašek. Sada střešní průchodky je složena z hliníkové střešní tašky, gumové objímky a těsnící pásky. Průchodka střechou se nabízí v provedení barvy černé a červené. Díky této sadě je zajištěn kvalitní a těsný prostup střechou.
Nerezové držáky na kovové střechy pro podpůrné trubky s jímací tyčí využijeme všude tam, kde již není možné rozebrat střešní krytinu a po estetické stránce nám nebude držák na střeše překážet. Držák je určený pro kolmou montáž jímačů na všech kovových střechách.
V případě kotvení podpůrných trubek na trámový, nebo na stěnu je nutné znát typ podpůrné trubky a její celkovou délku. Díky dodržení požadovaného provedení podle montážního návodu je vždy zajištěna odpovídající větrná odolnost samotného jímače.
Podle typu provedení lze zvolit trasu vedení svodu pod střechou, nebo po střešní krytině.
Vzdálenost vodičů od střechy
Vzdálenost pokládaných vodičů jímací soustavy od střechy závisí na tom, z jakého materiálu je střecha provedena. Při prohlídce je nutné kontrolovat, zda vzdálenosti jímacího vedení odpovídají následujícím požadavkům:
- Je-li střecha z nehořlavého materiálu, mohou být vodiče jímacího vedení položeny přímo na střeše stavby.
Pokud se na ploché střeše předpokládá hromadění vody (souvislá vodní vrstva), měla by se jímací soustavy umístit nad nejvyšší možnou úroveň hladiny. V ČSN 34 1390 tab.1 jsou uvedeny vzdálenosti podpěr od střech s různými druhy krytin (poslední úpravy vzdáleností byly provedeny změnou 4/1996). V ČSN 34 1390 byly vzdálenosti podpěr vodorovných a šikmých vedení stanoveny minimálně na 1,5m, pokud zaručily min. vzdálenost od střešních krytin.
Uchycení vodičů jímací soustavy a připojení k jímacím tyčím, by mělo být provedeno pomocí vodivých či nevodivých podpěr.
Plechová střecha jako součást jímací soustavy
Plechové střechy mohou být součástí jímací soustavy za určitých podmínek, jak uvádí ČSN EN 62305-3 ed. 2, čl. 5.2.5. Náhodné součásti, jako je kovové oplechování chráněné stavby, mohou být považovány za náhodné jímače a součásti LPS, pokud je zajištěno trvalé elektrické propojení mezi různými díly (například pájením natvrdo, svařením, lisováním, falcováním, šroubováním nebo nýtováním) a není potaženo izolační hmotou. Tenká vrstva ochranné barvy nebo 1 mm asfaltu nebo 0,5 mm PVC se nepovažuje za izolaci.
Pokud je plechová střecha falcovaná, z lakovaných plechů nebo pokrytých PVC do 0,5 mm, lze ji bez obav použít jako součást jímací soustavy. Od takové střechy, spojené s jímací soustavou, pak ani nemusí být dodržována dostatečná vzdálenost, což je uvedeno v ČSN EN 62305-3 ed. 2, čl. 6.3.1: „Dostatečnou vzdálenost není nutné dodržet u staveb s kovovovou nebo s železobetonovou konstrukcí (...)“.
Je však potřeba dávat pozor na případy, kdy např. z plechové střechy vyčnívá kovový komín, anebo má být na střeše osazena nějaká technologie. Tyto případy samozřejmě nepůjdou od střechy nijak oddálit, a vytvoří vodivou cestu pro bleskový proud dovnitř do objektu. V takových případech je naopak jediným rozumným řešením použít oddálenou jímací soustavu.
V ČSN EN 62305-4 ed. 2, kapitole A.4.1 je vzorec (A.1), kterým se počítá minimální vzdálenost vnitřních systémů od kovových součástí LPS. Vzorec počítá i s hodnotou w, což je velikost ok kovového stínění. V případě souvislé plechové střechy je velikost ok nula, a tedy minimální normou požadovaná vzdálenost vnitřních systémů od plechové střechy, která je součástí LPS, je překvapivě nula.
Změny v normě ČSN EN 62305-3 ed.2
Do edice ČSN EN 62305-3 ed.2 byla doplněna následující ustanovení: "U všech typů jímačů musí být pro určení ochranného prostoru použity pouze reálné fyzické rozměry kovových jímacích soustav". Tento nový odstavec zřejmě také částečně reaguje na jímače aktivních bleskosvodů typu ESE, které fungují na principu, že na vrcholku jímače (jímací tyče) je umístěna elektronika (hlavice), která snímá potenciál atmosférického náboje. Před svedením blesku se vytvoří ze špičky použité hlavice vstřícný výboj, řádově v mikrosekundách, čímž se přitáhne blesk. Ochranný kužel aktivního bleskosvodu je vždy závislý na použité hlavici a její výšce.
Podkapitola "Jímací soustava před bočními údery do vysokých budov" byla nově rozdělena do dvou požadavků, a to pro stavby nižší než 60m (viz 5.2.3.1) a stavby vyšší než 60m (viz 5.2.3.2).
Stavby nižší než 60m
Výzkumy ukazují, že pravděpodobnost úderů o nízké amplitudě do svislých stran stavby nižší než 60m je natolik nízká, že tyto údery není třeba uvažovat. Doporučuje se použití vhodné zemnicí soustavy a náhodných (přirozených) svodů.
Byly vypuštěny požadavky pro objekty vyšší než 120m, kdy se již v nové edici tyto požadavky vztahují na všechny objekty vyšší než 60m.
Historie hromosvodu
Hromosvod vynalezl v polovině 18. století v Evropě premonstrát Prokop Diviš, který ve své farní zahradě v Příměticích blízko Znojma umístil v roce 1754 první hromosvod. Ve světě platí za vynálezce hromosvodu také americký vědec a politik Benjamin Franklin, který kolem roku 1750 prováděl podobné experimenty.
| Typ střechy | Typ jímací soustavy | Výška jímačů/sítě nad střechou | Rozteč jímačů/podpor | Poznámky |
|---|---|---|---|---|
| Sedlové a valbové střechy | Hlavní strojené jímače (tyčové) | 1.5 m - 2 m (tyče) | Maximálně 15 m (hřeben) | Použití pomocných jímačů (dráty) na komíny. |
| Ploché střechy (obytné/občanské) | Soustava prostá (jímací lana) | 100 - 150 mm | Cca 1.5 m (podpory) | Oka sítě max. 20x60 m. Křížení vodičů křížovou svorkou. |
| Ploché střechy (průmyslové/občanské, rozsáhlé) | Soustava podepřená (jímací síť) | Asi 500 mm | 5 - 10 m (nevodivé podpory) | Zvláštní typ mřížové soustavy, chrání důležité budovy. Oka sítě max. 20x20 m. |
| Budovy s ohledem na okolní objekty (vojenské objekty) | Stožárový hromosvod | Asi 500 mm nad střechou | Stožáry vzdáleny 2 m od objektu | Konstrukce hromosvodu vzdálena od budovy min. ½ své výšky. |
tags: #jimaci #soustava #sedlova #strecha #informace