Как сделать громоотвод в частном доме

Возможно ли организовать своими руками защиту частного дома от удара молний? Ответ на этот вопрос является однозначным – безусловно, да. Однако необходимо заранее оценить собственные возможности и знания. Эта работа требует понимания принципов электропроводимости, а также некоторых физических законов. Для установки громоотвода лучше всего пригласить квалифицированных работников.

Защитная система, предохраняющая частный дом от молний, является необходимой мерой предосторожности. В первую очередь такая система рекомендована для построек, в которых основным строительным материалом является дерево. Наиболее распространенным вариантом молниеотвода является стержневой. Именно такие системы чаще всего используются в быту. Стержневой тип включает в себя 3 составляющие:

• молниеприемник;
• токоотвод;
• заземлитель.

Коньковый держатель проводника КД-1-100

Стержневое устройство можно установить на кровле или в непосредственной близости от жилища. Отдельные элементы кровли могут выступать в роли составляющих частей системы защиты от молний.

Соорудить громоотвод самому затруднительно не только из-за его конструктивных особенностей. Проблемы могут возникнуть и с законодательными документами. Например, прежде чем приступить к установке защитной системы, необходимо узнать, есть ли поблизости другие коммуникации. Однако система, выполненная грамотно, способна ликвидировать даже самый сильный удар молнии.

Зачем нужен

Громоотвод на фото часто выглядит довольно-таки непривлекательно и многие «активно строящиеся» горожане полагают, что без него вполне можно обойтись. Если строительством загородного дома занимается серьезная строительная организация. То громоотвод все же появляется на крыше, но при самостоятельной постройке им пренебрегают очень часто.

При этом, говорить, что люди не понимают, зачем нужен дачный громоотвод – неправильно, просто многие полагают, что такая система защиты необходима в местности с частыми грозами, где-то ближе к югу и так далее. Отчасти это верно, чем севернее местность, тем менее активна молния во время грозы, и, соответственно, тем меньше шансов, что она ударит в дом.

Схема громоотвода дома

Так же очень распространено мнение о том, что громоотводы как раз и притягивают удары молнии, как магнит железо. И в этом тоже есть часть истины – данные конструкции на самом деле «привлекают» молнию, без этого качества они просто не смогли бы функционировать. Однако «привлекают» ее они исключительно в тех случаях, когда разряд электричества с мощностью минимум в 200 ампер уже летит к постройке.

Что же касается редких гроз, то даже в Подмосковье удары молнии в дома происходят очень часто. Дело в том, что, экономя на установке громоотвода или же попросту считая его ненужным, большинство строящихся самостоятельно горожан не забывают устанавливать на крыше антенны.

То есть, при «близкой» грозе и отсутствии громоотвода, эту роль берет на себя антенна, а последствия удара молнии в спутниковую тарелку представить не так уж и сложно.

Хотя бы по этой причине, исходя из поговорки «береженого бог бережет» пренебрегать громоотводом нельзя, не зависимо от того, в какой климатической зоне находится здание, как часто бывают грозы и насколько велики статистические показатели МЧС ударов молнии в постройки в этой местности. Громоотвод нужен и для безопасности, и в качестве своеобразной «страховки» вложенных в обустройство дома денег.

Подготовительный этап

Выбираем высоту конструкции. Верхний конец стержня молниеприемника должен располагаться на высоте не более 12 метров над землей. Важно учесть и размеры защищенной зоны: ее радиус составляет 1,5 высоты мачты. То есть, десятиметровая мачта обезопасит территорию диаметром в 30 метров. Для большого участка с постройками может понадобиться монтаж двух или трех мачт, расположенных в разных точках. Минимальная высота громоотвода над крышей дома составляет 1.5 — 2 метра.

Выбираем место установки контура заземления. Этот важный элемент должен располагаться на расстоянии не более метра от фундаментного основания постройки, на которой вы планируете установить громоотвод и на удалении в несколько метров от крыльца и дорожек. В зоне расположения заземления опасно находиться во время грозы, поэтому лучше подыскать для нее место между стеной дома и забором. Рекомендуется поверх вкопанной в землю заземляющей конструкции установить садовую композицию с широким основанием, уложить валуны или поставить ограждение по периметру.

Выбираем материалы для монтажа системы:

• Штырь молниеотвода. Лучше всего подходит стальной пруток с площадью сечения не менее 60 мм2, но можно использовать медный стержень с площадью сечения 70 мм или алюминиевый 35 мм2.
• Токоотвод. Проволока из меди или оцинкованной стали диаметром 6 мм в защитной оболочке или гофрированном кожухе.
• Заземлитель. Изготавливается из трех двухметровых отрезков уголка 50х50 мм из нержавеющей стали и трех пластин из того же металла длиной 1,2 метра, шириной 40 мм и толщиной от 4 мм.

На этапе проектирования конструкции необходимо определиться, в каком месте крыши будет установлен штырь громоотвода и куда будет выведен токоприемник для соединения с заземлителем.

Принцип работы устройства

Молния устремляется к высшей точке в зоне, особенно к металлическим предметам. Вот почему все элементы состоят из металла. Молниеприемник принимает на себя удар, передавая его через токоотвод в землю.

Немаловажно составить схему устройства. Дело в том, что есть несколько вариантов громоотводов, которые мы рассмотрим ниже. В качестве схемы можно использовать простой рисунок на бумаге или же серьезные чертежи, с указанием особенностей, размеров, проводника, заземлителя, фиксирующих элементов и т. д. Рекомендуется сделать описание каждого из элементов, способ его фиксации и маршрут.

В качестве молниеприемника используется железный элемент, который поднимается на несколько метров над уровнем дома. При этом в зависимости от типа, он может устанавливаться на крыше или около дома. Так как он принимает на себя основной удар, то важно, чтобы соответствовал некоторым требованиям. Для стержня используется разнопрофильная прокатная сталь. Это может быть трубы для газо- или водопровода, или же прут из металла. Полые трубы сверху нужно заварить или герметично укрыть пробкой. Есть вариант купить готовый штырь в магазине. Чтобы молниеприемник справлялся со своей задачей, его сечение должно быть таким: для меди – 35 мм 2 , для стали – 70 мм 2 .

Токоотвод – элемент, соединяющийся с молниеотводом и заземлением. Именно по нему уловленный ток проходит дальше по конструкции. Его роль может играть толстая жила из меди/стали, или же металлический прут. Соединение токоотвода с приемником молний громоотвода должно выполняться методом сварки или болтовым соединением. Основное требование к размещению токоотвода – изолировать его от внешней среды и обеспечить прохождение по конструкции кротчайшим путем.

Теперь о заземляющем контуре. Он выполняется в виде треугольника. Его месторасположение должно быть возле дома, но не в прогулочной зоне. Лучше размещать его ближе к ограждению. Токоотвод соединяется с заземлением, в роли которого выступают металлические стержни. Их нужно закопать в землю на глубину около 1 м. На фото ниже изображена схема заземляющего контура.

Осталось рассмотреть, какие виды громоотводов можно сооружать на участке и приступать к делу.

Для чего необходим громоотвод

Разряды молний крайне опасное явление природы, в особенности, в ситуации, когда сооружения находятся на открытых территориях, именно потому, чтобы обеспечить спокойствие и безопасность своей семьи, необходимо установить громоотвод. Установка громоотвода не потребует огромных временных затрат, но, в конечном итоге, вы будете уверены, что постройки надежно защищены от различных погодных неприятностей.

Необходимые средства и строительные материалы

Для монтажа громоотвода в частном доме потребуется:

• штырь для молниеприемника;
• металлическая проволока из меди или алюминия сечением 6 мм и гофра для токоотвода;
• нержавеющая сталь для подготовки заземления;
• сварочный аппарат;
• пила Болгарка с диском по металлу;
• дрель- шуруповерт электрическая;
• мультиметр;
• кувалда или молоток;
• лопата штыковая;
• гаечные ключи;
• болты М8 или М10;
• дюбеля;
• хомуты для крепежа;
• мощный деревянный шест;
• держатели.

Этап подготовки

Планирование надо начинать с определения высоты конструкции. Верх стержня молниеприемника необходимо расположить до 12 метров над землей.

Необходимо учесть, что сооружения, предназначенные для защиты строений от ударов молний, охраняют здания только на ограниченном участке. Защищенным может считаться пространство вокруг самого сооружения. Поэтому при постройке громоотвода необходимо это учитывать и строить их так, чтобы под защиту попадали все объекты, располагающиеся на участке.

Существует два типа конструкций:

• Тип А
• Тип Б

Громоотводы типа А создают защиту на 99%, что делает их наиболее эффективными по защите от молний конструкциями.

Сооружения типа Б по сравнению с сооружениями типа А обладают меньшей эффективностью и в результате защищают строение только на 95%.

Важно! Зона безопасности, которую создает молниеприемник, будет в радиусе 1,5 размеров высоты мачты.

То есть, при высоте 10 метров громоотвод прикроет площадь в диаметре в 30 метров. Если необходима защита большего по размерам участка с постройками, то постройка двух или трех мачт, равномерно расположенных по территории участка, поможет решить проблему молниеотведения. Громоотводу необходимо быть на высоте более 2 –х метров от поверхности крыши, для эффективного выполнения функции защиты дома от молний.

Подбор места установки заземления

Контур заземления необходимо расположить на расстояние до 1-го метра от фундамента постройки, которую будет защищать громоотвод, и в нескольких метрах от тротуаров и крыльца. Место заземления во время грозы представляет опасность, потому необходимо расположить его так, чтобы не подвергать риску домочадцев и гостей. Лучше всего будет найти место для нее у стены или забора, огораживающего дом. Один из вариантов — это расположить вокруг зоны заземления какую-либо клумбу или другую композицию из валунов, камней и т.д.

Наиболее подходящие материалы для составляющих:

• Основание молниеотвода. Для этих целей наиболее подходящим будет стальной прут толщиной не менее 60 мм, альтернативный вариант — это медный стержень сечением 0.70 см или стержень 0.35 см из алюминия.
• Токоотвод. Медная или стальная проволока по диаметру не меньше 0.6 см в гофрированной оболочке или защитном кожухе.
• Заземлитель. Для него используются три отрезка уголка 50х50 мм, сделанных из нержавейки, длиной 2 метра каждый, а также пластин из нержавейки со следующими параметрами: длина от 1200 мм, ширина 40 мм, толщина более 4 мм.

Также необходимо заранее определить и пометить места расположения всех элементов конструкции.

Установка конструкции

• Установка заземлителя.

После проведения разметки, при помощи лопаты создается яма в форме треугольника – каждая сторона которой должна быть не менее 1200 мм, глубиной – 600 — 700 мм. От вершины треугольника по направлению к стене дома прокладывается траншея. В конечной точке будет подходить окончание токоотвода.

На окончаниях вертикальных частей элементов заземления срезаются болгаркой уголки, затем заостренными концами вгоняются в грунт на глубину от 2-х метров тяжелой металлической кувалдой. При вкапывании заостренных концов заземления в землю необходимо наносить удары кувалдой строго вертикально дабы не погнуть контрукции.

С использованием сварочного аппарата привариваются куски из того же материала, из которых и формируют металлический треугольник в траншеях.

• Установка молниеприемника (Громоотвода).

Для установки молниеприемника можно использовать два способа:

• укрепить шест на крыше, используя два крепежа с хомутами на одном конце, которые устанавливаются к печной трубе дюбель- гвоздями один над другим.
• к стропилам прикрепить шест, предварительно позаботившись о том, чтобы кровельное покрытие было герметично.

Токоприемник укладывается на крышу, а затем на стену вертикально вниз и крепится к крыше и стене полукруглыми пластиковыми или металлическими зажимами. Нижняя часть токовой мойки должна быть закреплена на заземлении, выведенном из стены дома.

Для этого в заземляющей пластине делается дырка, в которую устанавливается болт с шайбой, гайкой и контргайкой. Зачищенный (острый) конец токоотвода зажимается при помощи шайбы, гайки и болта, вместе с обмотанной витой парой вокруг болта. Затем ямы закапываются.

Проверка

Установленная система должна быть проверена мультиметром. Выполните измерение сопротивления — прибор должен иметь значение не выше 10 ом. Если показания прибора отличаются от нормативных — проверьте все стыки конструкции – по всему контуру конструкции должна быть хорошая электропроводность.

Составляющие элементы защиты

Молниеприемник

Основная задача – правильно подобрать молниеприемник, который должен обеспечить полную защиту дачного домика в зоне своего действия. На сегодняшний день в качестве приемника молнии может выступать штырь, сетка, трос либо сама крыша. Подробно рассмотрим особенности применения каждого из вариантов в частном доме.

Что касается штыря, существуют уже готовые изделия от производителей, которые имеют подходящую форму и удобное крепление. Как правило, металлом изготовления молниеприемника является медь, алюминий либо сталь. Наиболее подходящим и эффективным является первый вариант. Для того, чтобы приемник хорошо справлялся со своей задачей, его сечение должен быть не меньше 35 мм 2 (если медь) либо 70 мм 2 (стальной стержень). Что касается длины стержня, в бытовых условиях рекомендуется применять приемники длиной от 0,5 до 2 метров. Штыри удобно использовать для того, чтобы сделать громоотвод на садовом домике, бане либо другой, небольшой постройке.

Металлическая сетка также может продаваться в уже готовом виде. Как правило, сетчатый молниеприемник представляет собой ячеистый каркас из арматуры, толщиной 6 мм. Размер ячеек может составлять от 3 до 12 метров. Чаще всего такой вариант молниезащиты используется в многоквартирных домах и больших зданиях, к примеру, торговых центрах.

Трос более практичен в домашних условиях и справляется с задачей лучше, чем сетка. Чтобы сделать громоотвод в частном доме с помощью троса, нужно растянуть его вдоль крыши (по коньку) на деревянных брусках, как показано на фото ниже. Минимальный диаметр троса для молниезащиты здания должен быть 5 мм. Как правило, такой вариант используют, если хотят своими руками сделать молниеотвод на доме с шиферной крышей.

Ну и последний вариант – кровля в качестве приемника, может использоваться в том случае, если крыша жилого дома крыта профнастилом, металлочерепицей либо другим металлическим кровельным материалом. При таком варианте громоотвода к крыше предъявляются два важных требования. Во-первых, толщина металла должна быть не менее 0,4 мм. Во-вторых, под кровлей не должно быть легковоспламеняющихся материалов. Сделать громоотвод в частном доме с металлической крышей можно намного быстрее и при этом сэкономив на покупке специальных молниеприемников.

Обращаем Ваше внимание на то, что если Вы будете использовать сетку, ее монтаж должен осуществляться на высоте не менее 15 см над самой крышей!

Токоотвод

В качестве токоотвода для частного дома используется 6-милиметровая проволока из меди, стали либо алюминия. Соединяться с молниеприемником и системой заземления проволока должна болтами либо сваркой. Единственное, но очень важное требование к токоотводу – он должен быть изолирован от окружающей среды и проходить к земле по самому кратчайшему пути. Что касается изоляции, на дачах и загородных домах популярностью пользуется использование обычных кабельных каналов, которые также применяют, если нужно сделать открытую проводку в доме своими руками

Заземлитель

Ну и последний элемент громоотвода – заземляющий контур. Чтобы не делать материал слишком объемным, мы выделили под данный вопрос отдельную статью – как сделать заземление в частном доме. Рекомендуем ознакомиться с информацией, чтобы Вы знали все тонкости данного этапа.

Вкратце можно сказать, что контур заземления должен находиться рядом с домом, но не в прогулочной части участка, а, наоборот, ближе к ограждению. Отвод заряда на землю осуществляется металлическими стержнями, закопанными в почву на глубину 0,8 метров. Все стержни лучше размещать по схеме треугольник, которая как раз и показана на фото:

Итак, с составляющими элементами молниезащиты на крыше мы ознакомились, теперь рассмотрим, как правильно сделать громоотвод своими руками.

Откуда появляются молнии

Упрощенно физику процесса можно описать так: источником молнии являются кучево-дождевые облака.

Во время грозы они превращаются в своеобразные гигантские конденсаторы. На верхней плюсовой части в виде кристаллов льда скапливается огромный положительно заряженный потенциал ионов, а в нижней минусовой области собираются отрицательные электроны в виде водяных капель.

Во время разряда (пробоя) этого природного аккумулятора между землей и грозовым облаком появляется молния — громадный электрический искровой разряд:

Протекать этот разряд всегда будет по цепи наименьшего локального сопротивления электрическому току. Факт общеизвестный и проверенный. Такое сопротивление бывает обычно у высотных построек и деревьев. Чаще всего именно в них и ударяет молния.

Для создания молниеотвода своими руками подойдет обычное дерево. При этом его высота должна превышать уровень крыши здания примерно в 2,5 раза. Расстояние до дома не должно быть меньше 3 м.

Один конец пятимиллиметровой проволоки приваривают к заземляющему устройству и закапывают соединение в землю. Оставшийся конец будет приемником. Его подводят к верхушке дерева.

Гром и молния или зачем нужен громоотвод

В средних широтах европейского континента первомайские дни знаменуют собой начало сезона, когда дожди могут сопровождаться грозами. Большинство людей побаивается раскатов грома, вспышек молнии. И не беспочвенно. Статистика неумолимо показывает, что ежегодно в стране от удара молнии погибают десятки человек, еще чаще случаются пожары частных строений по вине грозового разряда и искр.

Громоотвод в частном доме актуален как для владельцев загородных коттеджей, так и для любителей провести время на даче. В силу особенностей электростатики, в последние десятилетия вероятность попадания электрического импульса при грозе немало возросла. Причиной тому обилие в домах электроприборов, электротехники, использующей эфирные каналы для обмена информацией. К тому же, как известно, молния скорее ударит в металлические предметы, если они есть рядом, чем в деревья. В современном жилье немало металлических предметов: металлическая кровля, антенна, защитный конус дымохода и др. Безусловно, в защите от молнии больше нуждаются деревянные постройки, но и при попадании в кирпичный дом, перечисленных фактов будет достаточно, чтобы возник пожар.

Вот несколько факторов, которые способны повлиять на решение – устанавливать или нет громоотвод в частном доме:

• состав почвы;
• высота участка над уровнем моря;
• климатологические характеристики района (частота гроз, влажность воздуха и др.).

Хотя в целом, целесообразность устройства громоотвода в частном доме сомнений не вызывает. При имеющейся возможности, лучше снабдить свое жилье и участок необходимой защитой.

Сначала нужно определиться с местом возведения громоотвода

Его удаленность от дома — несколько метров, но наилучший вариант — окраина земельного надела, но не далее 100 м. Решение проблемы может быть упрощено путем кооперирования с хозяевами соседних участков, поскольку одна громоотводная конструкция может охватить несколько хозяйств в одну общую безопасную зону.

Верхняя часть громоотвода должна возвышаться над домом на минимальную высоту в 2 м. Здесь можно руководствоваться принципом «чем выше, тем лучше». Но все хорошо в меру, иначе слишком высокая вышка будет притягивать «излишние» грозовые разряды.

Монтаж вышки, куда намечено крепление молнияотвода

Материалом могут служить всем привычные металлические уголки, соединенные сваркой. Какая конструкция будет у вышки – решать вам, главное — в ее сердцевине должна быть пустота, необходимая для прохождения проводника под заземление.

К самой верхней точке вышки приваривают хомуты для крепления стержней из алюминия или меди. Стержень соединяется с проводником, который в дальнейшем будет соединен с контуром заземления. После нужно выкопать 2-х метровую яму (это минимальная глубина), в которую вкапывается смонтированная вышка.

При высоте дома 5 м, минимальная высота вышки 7 м плюс стержень-приемник молнии.

Заземление

Чертят равносторонний треугольник так, чтобы вышка оказалась в его центре. В углы на глубину 2 м вбивают контуры заземления из медных стержней или арматуры с гладкой поверхностью, выполняющие роль электродов.

Электроды, находящиеся в грунте соединяют с помощью прутьев того же материала, тем самым получая треугольник.

Соединение проводника молниеотвода с контуром заземления

Это последний и заключительный этап установки громоотвода частного дома.

Для обеспечения хорошего действия, надежности и безопасности устройства грозозащиты, нужно обязательно провести качественное соединение каждого его элемента.

Чтобы проводник не окислялся, его покрывают гофрой, что значительно снизит степень его проходимости. Что касается стержня-приемника, его зачищают, когда он начинает окисляться.

Для придания вышке антикоррозийной стойкости, ее подвергают окрашиванию, что недопустимо в отношении грозозащитного оборудования.