Léto je obdobím četných bouřek, často doprovázených vydatnými dešti, větrem i krupobitím. Majitelé domů se často ptají, jak se chová plechová střešní krytina při těchto rozmarech počasí. Podle odborníků ani silná bouřka s kvalitní plechovou střechou nehne, pokud je na ní odborně namontovaný hromosvod stejně jako u střechy z jiných, nevodivých materiálů. Moderní falcované střechy na rodinných domech jsou problém, ale co historické objekty se silnými stěnami, plechovou střechou s letovaným falcem?
Potřeba hromosvodu na plechových střechách
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. A jak se to pak prakticky provádí? Důležité je, aby ochranu před blesky zajišťovala standardní jímací soustava jako na kterékoliv jiné, nevodivé střeše. Nerezové, pravidelně revidované jímací zařízení by mělo tvořit součást každé střechy domu. O nutnosti pořídit si na dům hromosvod rozhoduje projektant domu.
Nerozumíme přesnému důvodu, proč je riziko u plechových střech tak vysoké, pokud tu střechu vnímáme jako plošný spojitý jímač? 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. To je málo na to, aby je zásah blesku nemohl propálit.
Plech jako náhodný jímač
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 4 mm.
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. V případě úderu blesku do krytiny těchto tlouštěk dojde v místě vniknutí blesku k vypálení relativně velkého otvoru (jednotky až desítky mm). Materiál se roztaví. Je nad vší pochybnost, že teplota roztaveného kovu mnohonásobně překračuje zápalnou teplotu sebelépe „protipožárně“ ošetřeného dřeva či stavebních desek na bázi dřeva. 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. Jaké mohou být v plechové střeše účinky blesku, který může dosahovat podle ČSN EN 62305 ed.2 (proud až 200kA, napětí až 1 MV, frekvence až 1 MHz)?
Čtěte také: Plechová střecha Satjam: Co byste měli vědět
Minimální tloušťky kovových částí použitelných jako jímače dle ČSN EN 62305-3 ed.2
| Materiál | Tloušťka a (mm) | Tloušťka b (mm) |
|---|---|---|
| Ocel (pozinkovaná) | 4 | 0.5 |
| Měď | 5 | 0.5 |
| Hliník | 7 | 0.65 |
| Titan | 4 | 0.5 |
| Nerezová ocel | 4 | 0.5 |
Hodnoty uvedené ve sloupečku Tloušťka b však umožní využít kovových krytin jako náhodných jímačů pouze za předpokladu, že nejsou uloženy na hořlavých podkladech. V případě tohoto řešení se musí zvýšit tloušťka materiálu na hodnoty uvedené ve sloupečku Tloušťka a. Dalším předpokladem jsou spoje jednotlivých dílců kovových krytin. U dlouhých pasů lze považovat za kvalitní spoj falcování v celé délce. V případě obyčejného přeložení plechů přes sebe a připevnění pomocí kotvících vrutů není spoj zajištěn. Ještě jednou je nutno připomenout, že takový spoj musí být schopen přenést bleskový proud o hodnotě několika desítek či stovek tisíc ampér.
Zároveň je potřeba zajistit správné spojení plechů nahoře i dole, v místě napojení svodů. Určitě nebude naším cílem sesvorkovat poměrně masivními spojkami celou střechu. V konečném důsledku to bude asi i neproveditelné. Jedna drobná poznámka uvedená v normě - veškerá výše popsaná opatření lze provádět pouze v případě, že plech není opatřen izolační hmotou. Čili jakékoliv povrchové úpravy plechů vylučují možnost použití této krytiny jako náhodného hromosvodu. Již ve fázi projektování je možno narazit na tolik problémů, že je lepší se jim vyhnout.
Instalace hromosvodu na kovových střechách
Řešením je instalace normálního hromosvodu za využití jímačů, vodičů, podpěr a svorek. Koneckonců střecha je střecha - její využití je jasné, a hromosvod je hromosvod. Není dobré pokoušet se tyto dvě funkce slučovat. Taková instalace vyžaduje odlišný přístup, než u střech sestavovaných z relativně malých stavebních dílců (betonové a pálené tašky, asfaltové šindele,…). Předpokladem úspěšné instalace bude zejména zajištění vodotěsnosti a dostatečné mechanické odolnosti (zejména sjíždějící sníh, v případě jímacích tyčí silný vítr).
Pro jímací tyče až do výšky 1m lze použít podpěry s širokou základnou tvořenou nerezovým páskem s kotvami a upínacím mechanizmem. Zde je účelné upozornit na vhodnost použití materiálů. Jakýkoliv sortiment na bázi železa opatřeného vrstvou zinku (ať galvanicky či žárově nanesenou) představuje v prvopočátku jistou finanční úsporu oproti součástkám nepodléhajícím korozi. Ano, je to koroze, která se nám v budoucnu nemusí vyplatit a naopak může v extrémních případech skrývat dokonce finanční ztráty. Hromosvod, stejně jako celý dům, nestavíme s výhledem několika let. U kvalitních staveb budeme očekávat životnost 30 - 50 let bez provádění velkých stavebních úprav. Ovšem jakákoliv kovová součást opatřená vrstvou zinku bude dávno za časovým horizontem své protikorozní odolnosti. A nastane čas oprav. Někdy menších, někdy rozsáhlých, spojených s výměnou celého hromosvodu.
Pro vedení uložená v hřebenech sedlových střech se nabízí opět podpěra v celonerezovém provedení. Obě zmíněné podpěry lze na střešní krytinu instalovat bez použití jiných kotvících prvků. U podpěr do plochy střechy však musí využít kotvících vrutů. Unikátní podpěra se osazuje na samolepící plošku, která je součástí podpěry. Míra přídržností spoje je značná. Pro bezpečné spojení je použita značková lepící hmota 3M. Daleko důležitější je zajištění volného pohybu drátu v podpěrách. Všechny podpěry toto volné uchycení umožňují. Tuto důležitou vlastnost je třeba dodržet z důvodu různé tepelné roztažnosti odlišných kovů. Tak například dnes hojně využívaná slitina hliníkového drátu má tepelnou roztažnost 0,24% při teplotním rozdílu 100°C, u oceli je to 0,11%. Takže pro názornost - hliník změní svou délku na jednom metru o 2,4mm! Kdybychom hliníkový drát ukotvili pevně ke střeše, neustálým namáháním kotevního vrutu dojde k jeho uvolnění a následně k porušení vodotěsnosti. Podpěry vedení na stojaté falcy a podpěry - svorky na okapové žlaby mají tu zásadní vlastnost, že nijak nedeformují zaoblení vnější hrany okapu. S výhodou jsou rovněž používány páskové podpěry vedení na svislé okapové roury. Tím je značně usnadněna montáž hromosvodu. Je zapotřebí vzít v potaz také kovové spojovací součásti střechy?
Čtěte také: Moderní řešení střech
Platná legislativa v ochraně před bleskem
Projektant hromosvodu by měl nejprve spočítat podle normy ČSN EN 62305-2 ed.2 míru rizika pro daný objekt. Tento výpočet určí, zda je nutno instalovat hromosvod nebo ne. Při návrhu a instalaci hromosvodu na kovové střechy, případně využití střešní krytiny jako náhodného jímače či svodu, je třeba posoudit více faktorů. Do jaké míry musí spolupracovat stavební projektant s elektrotechnickým? Vždyť ti dva se vůbec nemusí znát! Domnívám se, že stavař o blesku nic neví nebo jak dalece zná norma ČSN EN 13501-1 ed 1 - Požární klasifikace stavebních výrobků a konstrukcí staveb parametry hodnot blesků? Mám jako elektro projektant znát vazbu střechy? A jaká vazba vlastně převládá u plechových střech a podobných krytin? Neměl bych mít podrobnosti v dokumentaci? A když dokumentace není, tak vlézt do montérek a jít to zjistit? Montážní firmy by vždy měly provádět instalaci na základě projektové dokumentace pro provedení stavby.
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. Řešením je použití izolovaného hromosvodu. Pokud navrhuji areál s plechovou střechou, ve kterém ještě není znám provoz, mám tedy použít podle čl. 5.1.2 normy ČSN EN 62305-3 ed.2 izolovaný hromosvod? Mohu na budově s plechovou krytinou uložit vodič HVI jako skrytý svod do kovové trubky? Nestačí u plechové střechy při použití izolovaného hromosvodu pouze jeden svod? Tam je přece jen jistota spojení do země vyšší nebo se pletu a musím mít druhý svod jako rezervu?
Celý problém s plechovými střechami jde naštěstí vysvětlit za pomoci jednoduché matematiky a zcela základních elektrotechnických pravidel. Spíše bývá problém s pozorností posluchače. Ustálený zvyk nemiluje změn a ještě méně- úvah. Lidé se nemění. Časté jsou případy opravy střech, kdy je nově použita plechová krytina. Neměl by se v souladu s takovou změnou změnit i stávající hromosvod? To je velice častý chaos! Když má plechová hala hromosvod, tak by přece plechem neměl téct žádný blesk! To by mohl být problém s hliníkovými parotěsnými fóliemi, které se dávají nad krokve, je potřeba je připojit k hromosvodu, nebo stačí ta fólie na nich?
Čtěte také: Jak na montáž falcované střechy?
tags: #plechova #strecha #hromosvod #informace