Diskuze o nutnosti a správném provedení hromosvodu na plechových střechách je stále aktuální, zejména v souvislosti s rostoucím počtem instalací fotovoltaických panelů. Ať už jde o rodinné domy, nebo bytové komplexy, otázka efektivní ochrany před bleskem je klíčová pro bezpečnost majetku i osob.
Plechová střecha a její chování za bouřky
Jak se chová plechová střešní krytina za bouřek? Stejně jako jakákoli jiná, je ale třeba mít na domě instalovaný funkční hromosvod, který svede případný elektrický výboj do země. Sice by vodivost materiálu sváděla k myšlence, že může jít o plošný jímač blesků, není to ale pravda.
Především proto, že materiál, kterým může protékat bleskový výboj, musí mít hlavně potřebnou tloušťku. Tu ale běžné plechové střešní krytiny nemají, protože se vyrábí z plechu tloušťky 0,5 - 1 mm.
Pokud je třeba chránit budovu před účinky blesků, je doporučeno postupovat jako u tzv. nevodivých krytin. Osazují se tedy standardizované jímače a vedení pro svedení výboje mimo budovu. Za určitých okolností můžeme uvažovat, že krytina působí jako náhodný jímač výbojů. V takovém případě lze předpokládat, že samotná krytina vzájemně vodivě pospojovaná dokáže přijmout výboj a předat ho do svodu. Pokud se však přistoupí k takovému řešení, je třeba počítat s tím, že při úderu dojde k propálení krytiny.
Na tento jev myslí norma ČSN EN 62305, která uvádí, že minimální tloušťka materiálu odolná proti propálení úderem je v případě pozinkované oceli 4mm. Vzhledem k tomu, že některé plechové krytiny se vyrábí v tloušťkách 0,5-0,7mm, pohybují se na samé hranici použitelnosti pouze jako náhodný jímač.
Čtěte také: Použití perforovaného plechu na plot
Polyesterová úprava povrchu plechu není chápána jako izolant. Norma EN 62305 nepovažuje organické nátěry a povlaky do tl. 1mm za nevodivé izolanty. Plechy mají obvykle polakování v rozsahu 25-50 µm.
Minimální tloušťky kovových částí použitelných jako jímače dle ČSN EN 62305-3 ed.2, čl. 5.2.5.2. (Tabulka 3)
| Materiál | Minimální tloušťka (mm) | Poznámka |
|---|---|---|
| Pozinkovaná ocel | 4 | Odolná proti propálení úderem blesku |
| Běžné plechové krytiny | 0.5 - 1 | Na hranici použitelnosti jako náhodný jímač |
Ochranu před blesky musí na plechové střeše zajišťovat standardní jímací soustava jako na jakékoli jiné střeše, která je pokryta nevodivou střešní krytinou. Nerezové a pravidelně revidované jímací zařízení by mělo být součástí každé střechy každého domu. Navíc výrobci plechových střešních krytin vyrábí i doplňky potřebné k uchycení hromosvodu, konkrétně nerezové univerzální příchytky. Montuje se krytinovým vrutem do plochy krytiny nebo se používá jako svěrný klip (např. na hraně lemování nebo rovného hřebene). Při instalaci hromosvodu se navíc doporučuje opatřit střechu lávkami a žebříky, které pomohou jak při samotné instalaci hromosvodu, tak při jeho revizích. Důležitý není na střechách jen přístup ke komínu, ale právě i k hromosvodu.
Rizika spojená s absencí hromosvodu
Rodinné domy s plechovou střechou jsou při úderu blesku ohrožené kapacitními proudy mezi střechou a vnitřními kovovými konstrukcemi. Tyto proudy mohou způsobit přeskok, vznik ionizované dráhy a následný požár.
Platné normy (ČSN EN 62305) tuto situaci dostatečně neřeší. V běžné praxi se často nedodrží potřebné vzdálenosti mezi vnějšími a vnitřními kovovými částmi.
Z fyzikálního hlediska dochází při zásahu střešní konstrukce k rozvoji tzv. klouzavých výbojů, které mohou být energetickým zdrojem pro zapálení jejích určitých částí. Průchodem bleskového proudu přes metalické části střechy bývá generováno silné elektrické i magnetické pole. Obě složky elektromagnetického pole se mohou podílet na rozvoji požáru. Elektrické pole může způsobit překročení elektrické pevnosti daných materiálů a jejich kombinací, vygeneruje se jiskra, či dojde k zapálení elektrického oblouku, a ty se tak stanou zdrojem pro vznik požáru. Magnetické pole potom může způsobit vlivem induktivních vazeb indukci nedovolených napětí na metalické mechanické prvky střešní konstrukce, a ty vlivem vyrovnání potenciálu s ostatními uzemněnými prvky mohou opět způsobit nedovolený přeskok či průraz izolantu a stát se zdrojem zahoření.
Čtěte také: Výhody trapézové krytiny
Z hasičského hlediska patří požáry plechových střech k velmi komplikovaným situacím. Je to způsobeno především nepřístupností, často vlivem skrytých ložisek, sendvičovým typům střech a také vlivem mnoha vrstveným izolačním materiálům s různorodou vznětlivostí. Odhalit všechna skrytá ložiska a zárodky požárů bývá i pro rutinní hasiče velmi náročné a pro jejich práci bývá využívána často termokamera, která nedestruktivním způsobem může posoudit vícevrstevné střešní konstrukce.
Spolupráce stavebního projektanta a elektrotechnika
Do jaké míry musí spolupracovat stavební projektant s elektrotechnickým? Je zapotřebí vzít v potaz také kovové spojovací součásti střechy? Časté jsou případy opravy střech, kdy je nově použita plechová krytina. Mám jako elektro projektant znát vazbu střechy? A jaká vazba vlastně převládá u plechových střech a podobných krytin? Neměl bych mít podrobnosti v dokumentaci?
Celý problém s plechovými střechami jde vysvětlit za pomoci jednoduché matematiky a zcela základních elektrotechnických pravidel. Již Josef Žuvníček cca 1910 v Zařízení hromosvodů - Výklady rázu praktického uvedl: "Jsme přesvědčeni, že provádí se příliš šablonovitě. Ustálený zvyk nemiluje změn a ještě méně- úvah." Jak je vidět, lidé se nemění.
Izolovaný hromosvod jako řešení
Izolovaný hromosvod a plechová či jinak vodivá střecha - jak na to? Nejjednodušším řešením je opravdu velmi důkladné pospojování jednotlivých krycích plechů a jejich vodivé spojení s nosnou, většinou ocelovou nebo železobetonovou konstrukcí. V tomto ideálním případě se vytvoří Faradayova klec a jediné, co se dá nazvat hromosvodem, je umístění jímacích tyčí nebo mřížové soustavy na této vodivé střeše. Toto opatření zabrání jejímu propálení při vnikání bleskového proudu.
Bleskový proud se v takovéto stavbě chová právě jako ve Faradayově kleci - dochází k jeho postupnému rozdělení na velmi malé hodnoty, takže případný rozdíl potenciálu mezi konstrukcí stavby a vodičem vnitřní elektrické instalace je snadno zvládnutelný buď samotnou izolací, nebo pouhým svodičem přepětí na polovodičovém principu.
Čtěte také: Průvodce výběrem a montáží trapézového plechu na střechu
Protože nebylo dosud možné jednoduchým způsobem dodržet dostatečnou vzdálenost, nebylo ani možné zajistit korektní a spolehlivou ochranu před bleskem. Uživatel objektu musel akceptovat velké riziko, přestože řešením bylo masivní použití svodičů bleskových proudů na všechna vedení, která jsou přímo ohrožena možným přeskokem blesku neboli převážně vedení uložená těsně pod plechovou krytinou. Bohužel toto řešení nebude zrovna finančně nejvýhodnější, nehledě na to, že žádný svodič bleskových proudů nezabrání možnému přeskoku kdekoliv v průběhu vedení.
Systém DEHNcon-H
Díky technickému pokroku, který se projevil i v oboru ochrany před bleskem, lze pro tyto případy zvolit řešení, které sice původně bylo vyvinuto pro průmyslové zákazníky, ale většina těchto případů na rodinných domech se za jeho pomoci dá spolehlivě a elegantně vyřešit. Tímto je volba oddáleného hromosvodu s vodiči HVI, popř. Pro začátek - takto řešený hromosvod by měl navrhovat pouze projektant s dostatečnou zkušeností a znalostí věci. Jakýkoliv omyl ve výpočtu by se mohl neblaze vymstít.
Stejně jako u klasických hromosvodů, i zde rozhoduje zařazení objektu do třídy ochrany před bleskem LPL (Lightning Protection Level) a s tím související maximální hodnota bleskového proudu, kterou budeme uvažovat pro přesný výpočet dostatečné vzdálenosti s. Rovněž hodnota zemního odporu je nezanedbatelnou položkou a vytvoření co nejlepší „země“ je klíčovou podmínkou.
Základním stavebním kamenem tohoto systému je vodič HVI-light uložený v nosné trubce. Je možné zvolit výšku pomocného jímače v rozsahu 0,5 a 1 m, dále výšku nosné trubky 2,055 a 2,705 m. Vedení je realizováno odlehčenou (nejen parametry, ale i cenově) variantou již známého vodiče HVI. Tento vodič HVI-light nahrazuje vypočítanou dostatečnou vzdálenost s pro vzduch 0,45 m, pro pevný materiál 0,9 m. Zjednodušeně - vyjde-li skutečná vypočítaná vzdálenost stejná nebo menší než uvedené údaje, je možné tento systém využít. V opačném případě lze využít průmyslovou variantu vodiče HVI.
Výpočet dostatečné vzdálenosti s
Výpočet s: s = (ki·kc/km)·l. Za ki se dosadí číslo 0,04 (pro LPL III), za kc číslo 1 (jeden svod), za km číslo 1 (dráha přeskoku vzduchem) a za l délka celého vedení. Hraniční hodnota l pro výpočet s max. 0,45 m je 0,45 = (0,04 × 1/1) × 11,25.
I u vodiče HVI-light je třeba na začátku a na konci respektovat ochranná pásma. V praxi to znamená, že se ani jeden konec nesmí ve vzdálenosti asi 0,9 m přiblížit k žádným kovovým hmotám na vzdálenost menší, než je vypočítaná s. Začátek vodiče je vyřešen uložením do nosné trubky, jejíž horní nevodivá část je celá instalována nad vršek anténního stožáru. Plášť vodiče HVI-light je třeba přizemnit na ekvipotenciální pospojování domku. Možné řešení je vidět na obr. 4 (předpokladem je připojení anténního stožáru na ekvipotenciální přípojnici). Plášť na konci vodiče není třeba přizemňovat, jak tomu bylo u klasického vodiče HVI, ale je třeba dbát na jeho správné uložení. V případě, že se v tomto prostoru nevyskytují velké kovové hmoty (hřebíky a vruty nepředstavují zřetelný problém), je možné uložit celý vodič na normální nízké podpěry a jednoduše jej připojit na okap.
Varianty řešení ochrany
Variantu s jedním svodem nelze použít u celokovových střech. V případě takové střechy je třeba vést vodič HVI-light až k zemi nebo alespoň 1 m pod úroveň střechy a zde jej napojit na svod. U tohoto řešení je rovněž třeba kontrolovat dostatečnou vzdálenost s, ovšem pouze pro konec vedení - řekněme pro výšku 4 m. Dostatečná vzdálenost s je v tom případě 16 cm pro vzduch a 32 cm pro pevný materiál (zeď). Bude-li vodič sveden až k uzemnění (popř. těsně nad zem přes zkušební svorku), není třeba dbát v dolní části na s. Toto řešení ale nabízí jednu skvělou možnost - uložení tohoto vodiče pod střešní krytinu, na půdu a dále do zdi až k zemi.
Další výhodou tohoto řešení je, že je skutečně možné FV panely takto uložit bez rizika, že by na ně přeskočil bleskový výboj. Bude-li krytina plechová, stáhne se vodič HVI-light až k zemi a vyřeší se všechny problémy s hromosvodem.
Variantou pro větší domy je řešení, kdy se jeden svod dělí u okapu na dva. Objekt má dva svody, které se nedělí - jak bývá zvykem - na hřebeni domku, ale až u okapu. Je třeba tedy vypočítat s dvakrát a pak je sečíst (scelk = s1 + s2, kde s1 je pro vodič HVI-light a s2 pro dva svody od okapu k zemi). Tento výpočet je možné použít pouze v případě, že svod vodičem HVI-light bude napojen přibližně uprostřed okapu mezi dvěma svody k zemi. V případě nesymetrie se kc zvyšuje až k hodnotě 0,7 až 0,9 a zkracuje se délka l. Toto řešení je tedy možné použít již na větší domy, přibližně o rozměrech 9 × 9 m a výšce asi 6 m. Výhodou je valbová nebo polovalbová střecha, hrany sedlové střechy mohou způsobit problém s ochranným prostorem jímače. Popsanou variantu není možné použít na plechovou střechu!
Doplňky střechy
Střecha chrání budovy shora, především před srážkovou vodou, ale i silným větrem, samotná střecha bez dalších střešních doplňků by však byla jaksi nahá. Nedostatečná. Základ samozřejmě představují různé produkty pro oplechování včetně úžlabí, komínů, napojení na různé prostupy střechou, stejně jako okapní systémy, které odvádějí srážky ze střechy bezpečně a tam, kam chceme.
Nejčastěji dnes již do různých jímek, načež dešťovka nachází další uplatnění. Vůbec problematika zacházení s dešťovou vodou je dnes zásadní. Značný problém však také představuje sníh a led, který hrozí pádem ze střechy, a který může způsobit značné škody na majetku i zdraví osob.
Právě tomuto nebezpečí dovedou výrazně zabránit sněhové zábrany, sněhové háky, speciální tašky s protisněhovými výstupky a nebo takzvané sněholamy. Tyto ochranné prostředky brání posouvání sněhu a ledu po střeše ve značném objemu za oblevy, hmotu rozdělují na části, které se uvolňují postupně a byť ze střechy naráz sjede a spadne větší objem sněhu a ledu, je zábranami roztrhán na méně nebezpečné, menší části. Zároveň tyto prostředky brání poškození střešní krytiny a klempířských prvků. V oblastech s vysokou sněhovou zátěží se dokonce přistupuje před zimou k odmontování okapního systému, aby nebyl poškozen. Protisněhová ochrana má ideální účinek, pokud je rovnoměrně rozložena po celkové ploše střechy. Potřebné množství ochranných prvků se pak řídí sklonem střechy a předpokládaným sněhovým zatížením (sněhovou oblastí).
Ať již jde o jakékoli střešní doplňky, pro každou střechu vždy platí, že nejde jen o nejlepší ochranu, ale také o sladění vzhledu střechy jakožto celku. A toho dosáhneme pouze v případě, že do sebe jednotlivé díly dokonale zapadají. Systémová produkce mnoha výrobců zajišťuje širokou škálu střešního příslušenství, které je dokonce sladěno ve formě, funkci a svou barvou se střešní krytinou. A to včetně prvků ozdobných, které nejsou nezbytnou funkční součástí střech.
Často opomíjeným prvkem je například takzvaná hromosvodová taška. Jde přitom o nejbezpečnější možný prvek, který je určen pro instalaci systému ochrany před údery blesku na střešní krytinu. Velice potřebné jsou také bezpečnostní prvky umožňující co nejbezpečnější pohyb po střeše. Čili různé nosné tašky, stoupací plošiny a jejich držáky, komínové lávky apod. Dále výlezy, které umožňují snadný přístup na střechu. Zmínit též musíme potřebu různých průchodů střechou, které lze řešit více způsoby. Může jít o průchod pro odvětrání kanalizace, odkouření turbo kotle, pro ventilační turbínu, anténu apod. U průchodů menšího průměru stačí použít průchozí tašku, v případě například komínu pak jde o komplexní řešení včetně oplechování a využití stavební chemie. U těchto průchodů je obzvláště důležité, aby jimi neměla šanci pronikat srážková voda.
Praktickým prvkem je také prosvětlení střechy, tedy pro případ, že nechceme pod střechou budovat podkrovní bydlení. Může jít o tašky skleněné a nebo z plexiskla, výstupní okna, světlíky apod. Pro případ půdních bytů (bydlení v podkroví) je pak samostatnou kapitolou široká nabídka střešních oken, ale i světlovodů.
tags: #je #nutný #hromosvod #na #plechové #střeše